Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 1488
2016-11-27 
При изотермическом сжатии 9 г водяного пара при температуре $T = 373 К% его объем уменьшился в 3 раза, а давление возросло вдвое. Найти начальный объем пара.
Решение:
Из условия задачи можно заключить, что в процессе сжатия масса пара меняется: если бы она была постоянна, то в соответствии с законом Бойля—Мариотта при уменьшении объема в 3 раза давление увеличилось бы так же в 3 раза. Таким образом, в какой-то момент пар становится насыщенным и при дальнейшем сжатии давление остается постоянным и вдвое большим начального.
Запишем закон Бойля—Мэриотта для начального состояния пара и состояния пара в тот момент, когда он стал насыщенным:
$P_{1}V_{1} = P_{2}V_{2}$ (1)
и уравнение Менделеева - Клапейрона, например, для второго состояния (в момент, когда пар стал насыщенным):
$P_{2}V_{2} = \frac{m}{M} RT_{2}$. (2)
Учитывая, что, согласно условию задачи:
$P_{2} = 2P_{1}$ (3)
и давление насыщенного пара при температуре $373 К (100^{ \circ} C) P_{2} = 10^{5} Па$, из (1—3) находим:
$V_{1} = 2V_{2} = 2 \frac{mRT_{2}}{P_{2}M} = 30 л$.
При изотермическом сжатии 9 г водяного пара при температуре $T = 373 К% его объем уменьшился в 3 раза, а давление возросло вдвое. Найти начальный объем пара.
Решение:
Из условия задачи можно заключить, что в процессе сжатия масса пара меняется: если бы она была постоянна, то в соответствии с законом Бойля—Мариотта при уменьшении объема в 3 раза давление увеличилось бы так же в 3 раза. Таким образом, в какой-то момент пар становится насыщенным и при дальнейшем сжатии давление остается постоянным и вдвое большим начального.
Запишем закон Бойля—Мэриотта для начального состояния пара и состояния пара в тот момент, когда он стал насыщенным:
$P_{1}V_{1} = P_{2}V_{2}$ (1)
и уравнение Менделеева - Клапейрона, например, для второго состояния (в момент, когда пар стал насыщенным):
$P_{2}V_{2} = \frac{m}{M} RT_{2}$. (2)
Учитывая, что, согласно условию задачи:
$P_{2} = 2P_{1}$ (3)
и давление насыщенного пара при температуре $373 К (100^{ \circ} C) P_{2} = 10^{5} Па$, из (1—3) находим:
$V_{1} = 2V_{2} = 2 \frac{mRT_{2}}{P_{2}M} = 30 л$.
