Задача: Пуля, летящая со скоростью V1, пробивает шар, подвешенный на нити, и вылетает из него также горизонтально со скоростью V2. На какую высоту поднимется шар над начальным положением равновесия? Масса шара в 10 раз больше пули. Задание прислала заочная школа но не понимаю как решать
Объяснение:
Н0(Т)-Н0(0)—изменение энтальпии;
S0(T)—энтропия; Ф0(Т)—приведённая энергия Гиббса;
G0(T)-G0(0)—изменение энергии Гиббса.
Вывод: При вычислении термодинамических функций с готовых программ мы показали, что ошибка в расчетах не превышает 1 %, в сравнении с приложением А. Из результатов вычислений видно, что, так как функция
является возрастающей функцией температуры, то
,
являются возрастающими функциями температуры, что и следует из законов термодинамики
. (графики 1—3).
1.2 История открытия водорода. Выделение горючего газа при взаимодействии кислот и металлов наблюдали в 16 и 17 веках на заре становления химии как науки. Знаменитый английский физик и химик Г. Кавендиш в 1766 г. исследовал этот газ и назвал его «горючим воздухом». При сжигании «горючий воздух» давал воду, но приверженность Кавендиша теории флогистона помешала ему сделать правильные выводы. Французский химик А. Лавуазье совместно с инженером Ж. Менье, используя специальные газометры, в 1783 г. осуществил синтез воды, а затем и ее анализ, разложив водяной пар раскаленным железом. Таким образом, он установил, что «горючий воздух» входит в состав воды и может быть из нее получен. В 1787 Лавуазье пришел к выводу, что «горючий воздух» представляет собой вещество, и, следовательно, относится к числу химических элементов. Он дал ему название hydrogene (от греческого hydor — вода и gennao — рождаю) — «рождающий воду». Установление состава воды положило конец «теории флогистона». Русское наименование «водород» предложил химик М. Ф. Соловьев в 1824 году. На рубеже 18 и 19 века было установлено, что атом водорода очень легкий (по сравнению с атомами других элементов), и вес (масса) атома водорода был принят за единицу сравнения атомных масс элементов. Массе атома водорода приписали значение, равное 1.
Физические свойства. Газообразный водород может существовать в двух формах (модификациях) — в виде орто- и пара-водорода.
В молекуле ортоводорода (т. пл. −259,20 °C, т. кип. −252,76 °C) ядерные спины направлены одинаково (параллельны), а у параводорода (т. пл. −259,32 °C, т. кип. −252,89 °C) — противоположно друг другу (антипараллельны).
Разделить аллотропные формы водорода можно адсорбцией на активном угле при температуре жидкого азота. При очень низких температурах равновесие между ортоводородом и параводородом почти нацело сдвинуто в сторону последнего. При 80 К соотношение форм приблизительно 1:1. Десорбированный параводород при нагревании превращается в ортоводород вплоть до образования равновесной при комнатной температуре смеси (орто-пара: 75:25). Без катализатора превращение происходит медленно, что даёт возможность изучить свойства отдельных аллотропных форм. Молекула водорода двухатомна — Н₂. При обычных условиях — это газ без цвета, запаха и вкуса. Водород — самый легкий газ, его плотность во много раз меньше плотности воздуха. Очевидно, что чем меньше масса молекул, тем выше их скорость при одной и той же температуре. Как самые легкие, молекулы водорода движутся быстрее молекул любого другого газа и тем самым быстрее могут передавать теплоту от одного тела к другому. Отсюда следует, что водород обладает самой высокой теплопроводностью среди газообразных веществ. Его теплопроводность примерно в семь раз выше теплопроводности воздуха. [5]
Дано:
S = (1/4)s
t = 3 c
g = 10 м/с²
t_o, υ_0 - ?
Начальную скорость выразим из формулы, взяв полное время подъёма:
υ = υ_0 - g*t_o
Т.к. в верхней точке подъёма υ = 0, то
υ_0 = g*t_o
Теперь составим уравнение для полного пути, используя формулу перемещения:
s = υ_0*t_o - g*t_o²/2
Подставим вместо υ_0 его выражение:
s = g*t_o*t_o - g*t_o²/2 = g*t_o²*(1 - 1/2) = g*t_o²/2
Теперь, если разделить обе части уравнения на 4, получим следующее:
s/4 = (g*t_o²/2)/4
(1/4)s = g*t_o²/8
Тогда составим уравнение для последней 1/4 перемещения. Но сначала выразим начальную скорость υ_0', которой тело обладало через время t' = t_o - t:
υ_0' = υ_0 - g*(t_o - t) =>
(1/4)s = υ_0'*t - g*t²/2 = (υ_0 - g*(t_o - t))*t - g*t²/2
Учитывая, что υ_0 = g*t_o, получаем:
(1/4)s = (g*t_o - g*t_o + g*t)*t - g*t²/2 = g*t² - g*t²/2 = g*t*(1 - 1/2) = g*t²/2
Приравниваем оба выражения (1/4)s:
g*t²/2 = g*t_o²/8 | : (g/2)
t² = t_o²/4 => t_o² = 4*t² => t_o = √(4*t²) = 2*t = 2*3 = 6 c
Значит начальная скорость равна:
υ_0 = g*t_o = 10*6 = 60 м/с