Эфир массой 160г нагрели от 10°С до температуры кипения (35°С), затем полностью испарили. Какое количество теплоты при этом было затрачено? На сколько градусов можно нагреть воду, если сообщить 445 кДж теплоты льду массой 1 кг взятому при температуре плавления?
Для начала узнаем среднюю квадратичную скорость молекул азота при температуре 120 градусов.
Воспользуемся формулой для расчета ср.кв.скорости:
v=√(3RT/ mu ), где R-универсальная газовая постоянная=8,31 Дж/моль*К; T-температура (в Кельвинах, т.е. к градусам прибавляем 273); mu-молярная масса
Для азота:
v=√(3*(8,31Дж/моль*К)*393К)/0,028кг/моль=592м/с
Теперь узнаем, при какой температуре средняя квадратичная скорость молекул водорода равна 592м/с.
Выразим из предыдущей формулы T:
T=((v^2)*mu)/3*R
Подставим найденную ср.кв.скорость и значения для водорода (mu водорода=0,002кг/моль):
T=(((592м/с)^2)*0,002кг/моль)/3*8,31Дж/моль*К=28К или -245градусов
t =корень квадратный из 2*h / g ( h - высота =20м , g - ускорение свободного падения=10м/c^2). t = кор. кв. из 2*20 / 10 =2c. определим путь за первую секунду
S1 = g*t1^2 / 2 , S1=10*1 / 2 = 5м. Значит за вторую ( последнюю) секунду оно путь S2 = S - S1. S2 = 20 - 5 =15м.Чтобы определить среднюю скорость на
всем пути нужно весь путь разделить на все время: vср=S / t , vср =20 / 2 =10м/c.
Определим время на первой половине пути ( S3=S / 2 =10м), из формулы
S3 = g*t3^2 / 2 , t3=кор. кв. из 2*S3 / g . t3=кор. кв. из 2*10 / 10=1,4c. Вторую половину он пролетел за время t2= t - t3. t2 = 2 - 1,4 =0,6c, Определим среднюю ксорость на 2 половине v1ср=S / 2*t2. v1ср=40 / 2*0,6 =33,3м/c.
S2=15м(за последнюю секунду), vср=10м/c( на всем пути) , v1ср=33,3м/c(на второй половине пути).