Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#101243

В воде на некоторой глубине удерживают пробирку в вертикальном положении, обращенную открытым концом вниз (см. рис.). Столб влажного воздуха имеет длину H = 8 см,  температура установилась t1 = 27∘C,  в таком состоянии пробирка находилась достаточно долго. В некоторый момент температуру системы резко поднимают до температуры       ∘
t2 = 57 C,  сохраняя прежнее давление. При этом вода в пробирке быстро опустилась с уровня 1  до уровня 2.  После этого уровень воды начал медленно двигаться до уровня 3,  опустившись на h = 10,3 мм.  Изменением гидростатического давления на границе «воздух-вода» в пробирке можно пренебречь.
1. Найти расстояние ΔH  между первым и вторым уровнями.
2. Найти давление в пробирке P0.  Ответ дать в мм рт. ст.
Примечание: давление насыщенного пара воды при температуре t1  равно P1 = 27 мм рт. ст.,  при температуре t2  равно P2 = 130 м м рт. ст.
(«Физтех», 2023, 11)

PIC

Источники: «Физтех», 2023, 11

Показать ответ и решение

1) В первом процессе влажный воздух расширяется изобарно, так как за время нагрева вода испариться не успела. Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для пара при t1  :

p1HS = νRT1

И при t2  :

p1(H + ΔH )S = νRT2

Поделим одно уравнение на другое:

H-+-ΔH--  T2
   H    = T1

Отсюда:

        (      )
ΔH  = H  T2 − 1
         T1

ΔH  = 0,8 см

2) Запишем закон Дальтона для начального и конечного состояний:

p0 = pс.в.1 + p1 (1)

p0 = pс.в.2 + p2 (2)

Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для сухого воздуха в обоих состояниях:

p   HS = ν   RT
 с.в.1      сух  1

pс.в.2(H + ΔH  + h)S = νсухRT2

Подставим давления в (1) и (2):

p0 = νсухRT1 + p1 (∗)
      HS

    ----νсухRT2----
p0 = (H + ΔH + h)S + p2

Вычтем из второго уравнения первое:

         νсухRT1-  ----νсухRT2----
p2 − p1 = HS    − (H + ΔH  + h)S

         ν   R (T        T      )
p2 − p1 =-сух-  -1 − -----2-----
           S    H    H + ΔH  + h

νсухR- = ---p2 −-p1---
  S     TH1− H+-TΔ2H+h-

Подставим в уравнение (∗)  :

p0 = T--p2 −-pT1--T1 + p1
     H1− H+-Δ2H+h-H

p0 = 1010 мм.рт.ст
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!