Решение

t_л=0⁰С - Q=cm𝛥t , где с – удельная

t_в1=0⁰С - теплоемкость, в нашем случае

t_в2=4⁰С - равна с=4200 Дж/кг*К;

t_к=20⁰С - Q𝝉₁=4200*1*4=16800 Дж

m_л=m_в=1кг - Q= Q𝝉₁/𝝉₁=18,667 Дж/с

𝝉₁(время нагрева воды)=15мин 900с Q - количество теплоты,

𝝉₂(время до полного плавления подводимое к телу в 1 секунду.

льда)= 5 ч 18000с Q𝝉₂= Q*𝝉₂=336006 Дж, где Q𝝉₂ -

количество теплоты, подведенное 𝝀 - ?Дж/кг к 1 кг льда.

Формула расчета количества

теплоты при плавлении льда: Q=𝝀m ⇒ 𝝀=Q/m; 𝝀=336006 Дж/ кг.

По табличным значения удельная теплота плавления льда 𝝀=332,4*10³ Дж. Если сравнить с расчетным данными, то увидим явное отличие от табличных, но на небольшую величину. Причина различия состоит в том, что табличные расчеты получены в лаборатории, а условия задачи предполагают неточности и погрешности, связанные с комнатой.

Задачa 4. В герметически закрытом сосуде смешали 2 газа взятых с одинаковыми массами М, массы молекул которых равны m_{1(H2-водород)}=m_{2(N2-азот)}.Температура газов t=20 ⁰С. Каково отношение тепловых скоростей движения молекул v₁/v₂, после того как установилось тепловое равновесие.

m₁ = 3.3*10^-27 кг Решение: m_{2 –} 28.3*10^-27 кг k-постоянная Больцмана Т =293 V_t-скорость движения 1 молекулы

М₁=М₂=1 кг v_cp – средняя скорость молекулы

v_1t/v_2t-?

v_t=√v²_cp

v_cp=

V_t1/V_t2=√3KT*m₂/3KT*m₁=√m₁/m₂

V_t1/V_t2= 3.3*10^-27 / 28.3*10^-27)=0,1166

Задача 5. Определить среднее расстояние между молекулами(d) в жидкостном и газовом и твердом состояниях и сравнить их с величиной межъядерных состояний. Газы: водород, метан.

Решение

N_а = 6,022*10²³ моль^-1 Объем сферы(молекулы): V=4/3*π*r³

r_в=53*10^-12 м Объем молекулы водорода:

r_м=19*10^-11 м V_в= 623298,373*10^-36м

Объем молекулы метана:

d_в.т - ? м V_м= 28716,3467* 10^-33м

d_в.ж - ? м Исходя из расположения молекул

d_в.г - ? м в веществе (в твердом и жидком

d_м.т - ? м состоянии расстояния между

d_м.ж - ? м молекулами примерно равны),

d_м.г -? м расстояние между молекулами будет

равно кубическому корню от объема молекулы: ; d_в.т= d_в.ж=85,42*10^-12м; d_м.т= d_м.ж=30,623*10^-11м

Задача 6. Оценить возможное удлинение трубки кожухотрубного теплообменника в процессе выхода его на режим. Трубки для опыта взяты из стали, меди и пропилена. Дано: Решение t₁=20 -изменение длинны трубопровода

t₂=300 α-коэффициент объемного удлинения

(сталь) - разница температур;

L=1м t₂-t₁=300-20=280

(медь)

(полипропилен) Для оцинкованной стали:

Для меди: Для полипропилена: *1м*280