Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 12661
2020-01-15 
В кастрюлю-скороварку налили немного воды. закрыли герметично и поставили на огонь. К тому моменту, когда вся вода испарилась, температура кастрюли оказалась $115^{ \circ} С$, а давление внутри - 3 атмосферы. Какую часть объема вначале занимала вода? Начальная температура $20^{ \circ} С$.
Решение:
В начальном состоянии можно пренебречь давлением паров воды и объемом, который она занимает, и считать, что воздух при атмосферном давлении $p_{0} = 1 атм$ и температуре $T_{0} = 293 К$ занимает весь объем кастрюли $V$. В конечном состоянии давление в кастрюле $3p_{0}$ складывается из давления воздуха при температуре $T = 388 К$ и давления паров воды, испарившейся к этому моменту полностью. Если обозначить $\rho , v, M$ соответственно плотность, начальный объем и молярную массу воды ($\rho = 10^{3} кг/м^{3}, M = 18 г/моль$), то для давления воздуха $p_{в}$ и давления пара $p_{п}$ в конечном состоянии можно записать:
$p_{в} = \frac{p_{0}T}{T_{0}}, p_{п} = \frac{ \rho vRT}{MV}$.
По условию
$p_{в} + p_{п} = 3p_{0}$.
Из этих формул окончательно находим отношение объема воды к объему кастрюли:
$\frac{v}{V} = \frac{p_{0}M \left ( 3 - \frac{T}{T_{0} } \right ) }{ \rho RT} \approx 10^{-3}$.
В кастрюлю-скороварку налили немного воды. закрыли герметично и поставили на огонь. К тому моменту, когда вся вода испарилась, температура кастрюли оказалась $115^{ \circ} С$, а давление внутри - 3 атмосферы. Какую часть объема вначале занимала вода? Начальная температура $20^{ \circ} С$.
Решение:
В начальном состоянии можно пренебречь давлением паров воды и объемом, который она занимает, и считать, что воздух при атмосферном давлении $p_{0} = 1 атм$ и температуре $T_{0} = 293 К$ занимает весь объем кастрюли $V$. В конечном состоянии давление в кастрюле $3p_{0}$ складывается из давления воздуха при температуре $T = 388 К$ и давления паров воды, испарившейся к этому моменту полностью. Если обозначить $\rho , v, M$ соответственно плотность, начальный объем и молярную массу воды ($\rho = 10^{3} кг/м^{3}, M = 18 г/моль$), то для давления воздуха $p_{в}$ и давления пара $p_{п}$ в конечном состоянии можно записать:
$p_{в} = \frac{p_{0}T}{T_{0}}, p_{п} = \frac{ \rho vRT}{MV}$.
По условию
$p_{в} + p_{п} = 3p_{0}$.
Из этих формул окончательно находим отношение объема воды к объему кастрюли:
$\frac{v}{V} = \frac{p_{0}M \left ( 3 - \frac{T}{T_{0} } \right ) }{ \rho RT} \approx 10^{-3}$.
