Три резистора сопротивлениями R, 2R и 3R, где R=14 Ом соединяют между собой согласно схеме, приведённой на рисунке
и подключают в одну и ту же сеть с постоянным напряжением U=48 В.
С точностью до джоуля определи количество теплоты, выделившееся в цепи за 7 с.
Молекулы взаимно притягиваются — в этом невозможно сомневаться.
Если бы на какое-то мгновение молекулы перестали притягиваться, то все жидкие и твердые тела распались бы и весь мир превратился в газ. Молекулы отталкиваются, и это несомненно, так как иначе жидкость сжималась бы так же легко, как и газ. Между молекулами действуют силы, во многом похожие на межатомные силы, о которых мы говорили выше. На больших расстояниях молекулы притягиваются слабо, при сближении сила их взаимодействия сначала растет, затем падает до нуля; при дальнейшем сближении молекулы отталкиваются. Кривая потенциальной энергии, которую мы только что рисовали для атомов, правильно передает и основные черты взаимодействия молекул. Однако между этими взаимодействиями имеются и существенные различия.
Сравним между собой, например, равновесное расстояние между атомами кислорода, образующими молекулу, и атомами кислорода двух соседних молекул, притянувшихся до равновесного расстояния. Различие будет очень заметным: атомы кислорода, образующие молекулу, устанавливаются на расстоянии 1,21 атомы кислорода разных молекул подойдут друг к другу на 2,8 . Равновесные расстояния атомов, связанных в молекулу, всегда меньше равновесных расстояний между теми же атомами, принадлежащими разным молекулам. На языке потенциальной кривой это значит: яма для атомов, связанных в молекулу, расположена ближе к началу координат, чем яма для атомов соседних молекул.
Итак, повторяем, атомы двух соседних молекул устанавливаются на более далеком расстоянии друг от друга, чем атомы, составляющие молекулу. Отсюда вытекает предположение, что молекулы легче оторвать друг от друга, чем атомы. Так оно и есть в действительности. Если энергия, необходимая для разрыва связи между атомами кислорода, образующими молекулу, равна, как говорилось выше, 116 тыс. калорий на моль, то энергия на «растаскивание» двух молекул кислорода равна всего 2 тыс. калорий на моль. Значит, на кривой потенциальной энергии молекул яма будет не только лежать дальше, но и будет менее глубокой.
Но этим не исчерпывается различие между взаимодействиями атомов, образующих молекулу, и взаимодействиями молекул. Химики показали, что атомы сцепляются в молекулу с ограниченным числом соседей. Если два атома водорода образовали молекулу, то третий атом уже не присоединится к ним для этой цели. Атом углерода не может образовать молекулу более чем с четырьмя соседями, и т. д. Это важное для химии свойство носит название валентности атомов.
Ничего подобного мы не находим в межмолекулярном взаимодействии. Притянув к себе одного соседа, молекула ни в какой степени не теряет своей «притягательной силы» . Подход соседей будет происходить до тех пор, пока хватит места.
Взаимодействие между молекулами может играть большую или меньшую роль в «жизни» молекул вещества. В свою очередь роль взаимодействия молекул вещества зависит от теплового движения. Чем тепловое движение интенсивнее, тем меньше проявляется молекулярное взаимодействие.
Три состояния вещества — газообразное, жидкое и твердое — различаются той ролью, которую играет в их существовании взаимодействие молекул.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Задание 1
Дано:
c = 130 Дж/кг⋅°С
mсв (масса свинца) = 77 г = 0.077 кг
mб (масс абензина+ = 12 г = 0.012 кг
tн = 24 °С
tк = 327 °С
λ = 0,25· Дж/кг
q = 47⋅ Дж/кг.
Найти:
ΔQ - ?
ΔQ = Qз - Qп
Qз = qmб (кол-во тепла, которое выделилось при сгорании бензина)
Qп = Q1 + Q2
Q1 = cmсвΔt (Δt - это разница температур, то бишь (tк - tн)) (кол-во энергии, которое уйдет на нагрев свинца до температуры плавления)
Q2 = λmсв (кол-во энергии, которое уйдет на плавление свинца)
ΔQ = qmб - (cmсвΔt + λmсв)
ΔQ = qmб - mсв(cΔt + λ)
Подставляем значения:
ΔQ = 47⋅ * 0.012 - 0.077*(130*(327 - 24) + 0,25·)
Считаем:
ΔQ = 564000 - 4958.03
ΔQ = 559041.97 Дж
ΔQ = 559 кДж
ΔQ = 559 кДж
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Задание 2
Дано:
c(с) = 201 Дж/°С
c(в) = 4200 Дж/°С,
L = 2260000 Дж/кг
λ =330000 Дж/кг
Vв = 2 л
mл = 1.2 кг
tн = 0°С
tк = 14°С
tп = 100°С
Найти:
mп - ?
Q1+Q2+Q3=Q4+Q5;
Q1 = λmл
Q2 = c(с)Δt (Δt - это разница температур, то бишь (tк - tн)
Q3 = cmобщΔt (mобщ - сумма масс воды и растопленного льда)
Q4 = Lmп
Q5 = cmпΔt (Δt - это разница температур 100 и 14 градусов) (tп - tк)
Подставляем:
λmл + c(с)(tк - tн) + cmобщ(tк - tн) = Lmп + cmпc(tп - tк)
λmл + c(с)(tк - tн) + cmобщ(tк - tн) = мп(L + c(tп - tк))
mобщ найдем, как сумму масс воды и льда
мобщ = мв + мл
mв=Pv
мобщ =Pv + mл
мобщ= 1000*0.002 + 1.2
мобщ = 3.2 кг
Выражаем мп:
мп = λmл + c(с)(tк - tн) + cmобщ(tк - tн) / L + c(tп - tк)
Подставляем значения:
мп = 330000*1,2 кг + 201*(14-0) + 4200*3.2*(14-0) / 2260000 + 4200*(100-14)
Высчитываем:
мп = 586974 / 2621200 = 0.224 кг = 224г
мп = 224г
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Задание 3
ответ: точка росы равна 1°С, поэтому роса не выпадет
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------Задание 4
ответ: водяной пар станет насыщенным при температуре 18°С
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИнтернетУрок, да? Не стыдно?