Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 12865
2020-02-07 
В хорошо откачанный сосуд под поршень ввели некоторое количество воды и начали медленно уменьшать объем сосуда, поддерживая постоянную температуру. В таблице приведены давления для нескольких значений объема: Какая температура поддерживалась в этом опыте? При каком значении объема давление внутри сосуда начнет резко возрастать?
Решение:
Ясно, что горизонтальный участок на графике зависимости давления от объема соответствует насыщенному водяному пару. По таблицам определим температуру, которая отвечает давлению насыщенного пара 24 кПа, - это $+ 65^{ \circ} С =338 К$.
Давление в сосуде начнет резко возрастать тогда, когда весь пар превратится в жидкость. Массу вещества в сосуде можно найти по любой из точек, соответствующих газовой части графика. По уравнению состояния идеального газа (кстати, из условия задачи видно, что данные в таблице округлены до "целых" градусов, следовательно, полученные ответы немного различаются для разных точек) получаем
$m = \frac{pVM}{RT} = \frac{ 20 \cdot 10^{3} Па \cdot 18 \cdot 10^{-3} м^{3} \cdot 18 \cdot 10^{-3} кг/моль}{8,3 Дж/(моль \cdot К) \cdot 338 К} = 23 \cdot 10^{-3} кг = 2,3 г$.
Значит, давление начнет резко возрастать при уменьшении объема примерно до $2,3 см^{3}$ - объема, занимаемого этим количеством воды.
В хорошо откачанный сосуд под поршень ввели некоторое количество воды и начали медленно уменьшать объем сосуда, поддерживая постоянную температуру. В таблице приведены давления для нескольких значений объема: Какая температура поддерживалась в этом опыте? При каком значении объема давление внутри сосуда начнет резко возрастать?
Решение:
Ясно, что горизонтальный участок на графике зависимости давления от объема соответствует насыщенному водяному пару. По таблицам определим температуру, которая отвечает давлению насыщенного пара 24 кПа, - это $+ 65^{ \circ} С =338 К$.
Давление в сосуде начнет резко возрастать тогда, когда весь пар превратится в жидкость. Массу вещества в сосуде можно найти по любой из точек, соответствующих газовой части графика. По уравнению состояния идеального газа (кстати, из условия задачи видно, что данные в таблице округлены до "целых" градусов, следовательно, полученные ответы немного различаются для разных точек) получаем
$m = \frac{pVM}{RT} = \frac{ 20 \cdot 10^{3} Па \cdot 18 \cdot 10^{-3} м^{3} \cdot 18 \cdot 10^{-3} кг/моль}{8,3 Дж/(моль \cdot К) \cdot 338 К} = 23 \cdot 10^{-3} кг = 2,3 г$.
Значит, давление начнет резко возрастать при уменьшении объема примерно до $2,3 см^{3}$ - объема, занимаемого этим количеством воды.
