546. одинаковую ли массу имеет чистый сухой воздух объемом 1 м3, взятый на первом этаже и в любой комнате на высоте 230 м здания московского университета? результаты поясните.

Давление на 1 этаже больше чем на высоте 230м, и отличается на р=рgh, где р-плотность воздуха на выбранном уровне, h=230м уровень выбранной высоты, g - ускорение свободного падения. из за разности давлений меняется плотность воздуха , а значит различается масса воздуха на 1 этаже и на высоте.

r - удельная теплота парообразоавания

t1-начальная температура =50град.c 

t2- конечная температура парообразования = 100 град.c 

q1=c*m (t2-t1);     q2=r*m; q=q1+q2;   q=c*m*(t2-t1)+r*m= m*(c*(t2-t1) +r;

m=q/c *(t2-t1) + r ; m= 2*10^6/4200 * (100-50)+2290000=0,8 kg воды

ответ: испарилось 0,8 кг воды. 

 

 

если в холодную воду налить горячую, то холодная вода будет нагреваться, а горячая -охлождаться. температура, которая установится   в результате такого теплообмена называтся температурой теплового равновесия tp.

по закону сохранения энергии количество теплоты отдаваемое горячей водой при охлождении равно  количеству теплоты принимаемой холодной водой при нагревании

q1 = q2  (1)

q1 = cm1 ( tk - tp)  (2),  где

c - удельная теплоемкость воды

m1 - масса горячей воды

tk - температура кипятка  = 100 с

tp - искомая температура теплового равновесия

q1 - количество теплоты, которое отдает горячая вода при охлождении.

 

q2 = cm2 ( tp -  tхол )  (3)

m2 - масса холодной воды

tхол -температура холодной воды. подставим в уравнение (1) уравнения (2) и (3)

  cm1 ( tk - tp) = cm2 ( tp -  tхол )

раскроем скобки

m1 ( tk - tp) = m2 ( tp -  tхол )

m1·tk - m1·tp = m2·tp - m2· tхол

tp ( m1 + m2) = m1·tk  + m2· tхол

найдем равновесную температуру

tp = (m1·tk  + m2· tхол) /( m1 + m2)

 

m = плотность×объем

 

tp = (v1·tk  + v2· tхол) /( v1 + v2)

v1 = 3 л

v2 = 2 л

  tk = 100c + 273 = 373 k

tхол = 25c + 273 = 298 k

tp = (v1·tk  + v2· tхол) /( v1 + v2) = (3· 373 + 2 ·298) / (3+ 2) = 343 k = (343 - 273 ) = 70 c