Определите массу 20 литров воздуха, находящегося при температуре 237к под давлением 30 атм

дано:

м=0,029кг/моль

т=237к

р=30атм=30*10^5па

м=20л=0,02м3

m-?

pv=mrt/m  уравнение менделеева- клапейрона

m=pvm/rt, r=8,31дж/мольк

m=30*10^5*0,02*0,029/8,31*237=0,88кг=880г

максимальное   количество энергии выделится если слипшись шары не покатяттся

закон сохранения энергии: t1+t2=t'+q

где t2=0, так как второй шар неподвижен

t'=0

q=t1=mv^2/2=0.2*10^2/2=10дж

кол-во теплоты, принятое воздухом:

q1 = св*mв*(t2-t1) = cв*pv*дельтаt  возд , 

где: св = 1000 дж/кг к - удельная теплоемкость воздуха; p = 1,2 кг/м^3 - плотность воздуха (при 20 гр с).   v = 10*6*3,5 = 210 m^3 - объем воздуха. дельта t возд = 22 - 10 = 12 гр.

количество теплоты, переданное воздуху:

q2 = 0,4*cводы*m воды*дельтаt воды,

где: своды = 4200 дж/кг к, дельтаt воды = 25 гр,   0,4   - коэффициент связанный с потерями тепла.

q1 = q2   отсюда:

mводы = cв*pv*дельтаtвозд /   0,6*cводы*дельтаt воды   =

= 1000*1,2*210*12 / (0,4*4200*25) = 72 кг.

ответ: 72 кг.