Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 5601
2017-12-05 
В цилиндре под невесомым поршнем находится 18 г насыщенного водяного пара. На сколько опустится поршень, если в цилиндр впрыснуть 18 г воды при $0^{ \circ} С$? Площадь сечения поршня $100 см^{2}$. Атмосферное давление считать равным $10^{5} Па$.
Решение:
Уравнение теплового баланса $rm^{ \prime} = cm(t_{2} - t_{1})$. Здесь $m^{ \prime}$ - масса пара, обратившегося в воду при температуре $t_{2}$, $t_{2}$ - в данном случае равно температуре кипения воды при нормальном атмосферном давлении:
$p = 10^{5} Па, t_{2} = 100^{ \circ} С$
Согласно уравнению Менделеева-Клайперона объем пара уменьшится на $V^{ \prime} = \frac{m^{ \prime}RT_{2}}{pM}$, соответственно поршень опустится на $h^{ \prime} = \frac{V^{ \prime}}{S}$. В итоге получаем $h^{ \prime} = \frac{cm(t_{2} - t_{1})RT_{2}}{rpMS}$. Т.о. $h^{ \prime} = 0,57 м$.
В цилиндре под невесомым поршнем находится 18 г насыщенного водяного пара. На сколько опустится поршень, если в цилиндр впрыснуть 18 г воды при $0^{ \circ} С$? Площадь сечения поршня $100 см^{2}$. Атмосферное давление считать равным $10^{5} Па$.
Решение:
Уравнение теплового баланса $rm^{ \prime} = cm(t_{2} - t_{1})$. Здесь $m^{ \prime}$ - масса пара, обратившегося в воду при температуре $t_{2}$, $t_{2}$ - в данном случае равно температуре кипения воды при нормальном атмосферном давлении:
$p = 10^{5} Па, t_{2} = 100^{ \circ} С$
Согласно уравнению Менделеева-Клайперона объем пара уменьшится на $V^{ \prime} = \frac{m^{ \prime}RT_{2}}{pM}$, соответственно поршень опустится на $h^{ \prime} = \frac{V^{ \prime}}{S}$. В итоге получаем $h^{ \prime} = \frac{cm(t_{2} - t_{1})RT_{2}}{rpMS}$. Т.о. $h^{ \prime} = 0,57 м$.
