Question

На дно цилиндрического сосуда налили немного воды, после чего закачали 1 моль одноатомного газа при давлении p = 0,5 атм и температуре T = 300 К. При нагреве сосуда до 100℃ у него поднялась тяжелая крышка сверху. Найдите массу крышки, если её площадь S = 300 см2. Давление насыщенного пара при 100℃ : pvap = 1 атм. Считайте, что воды достаточно для того, чтобы при испарении пар в сосуде стал насыщенным, а её объём пренебрежимо мал. Ускорение свободного падения g=10 м/с2 Ответ выразите в кг, округлите до десятых.

Answer 1

P=2,13

Объяснение:

Ok to the first i am first eeeeeeeee

Answer 2

Для решения этой задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа, законом Бойля, а также уравнением состояния насыщенного пара.

1. Начнем с уравнения состояния идеального газа:

\[PV = nRT.\]

где: \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество молей газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура в кельвинах.

Мы можем выразить объем через площадь и высоту цилиндрического сосуда:

\[V = Sh.\]

2. Также мы можем воспользоваться законом Бойля для начального состояния (до нагрева):

\[P_1V_1 = P_2V_2.\]

Где индексы 1 и 2 соответствуют начальному и конечному состояниям соответственно.

3. Подставим выражение для объема в уравнение состояния идеального газа:

\[PSh = nRT.\]

Теперь мы можем решить это уравнение относительно высоты \(h\).

4. После этого мы можем использовать уравнение состояния насыщенного пара, чтобы определить, сколько молекул воды испарилось при нагреве до 100℃:

\[P_{\text{воздуха}} + P_{\text{пара}} = P_{\text{общее}},\]

где \(P_{\text{пара}}\) - давление насыщенного пара воды при 100℃.

5. Далее, используя закон Архимеда, мы можем определить массу поднятой крышки:

\[F = \rho_{\text{воздуха}}V_{\text{крышки}}g,\]

где \(F\) - поддерживающая сила, \(\rho_{\text{воздуха}}\) - плотность воздуха, \(V_{\text{крышки}}\) - объем крышки, \(g\) - ускорение свободного падения.

6. Наконец, найдем массу крышки, зная её плотность \(\rho_{\text{крышки}}\):

\[m_{\text{крышки}} = \rho_{\text{крышки}}V_{\text{крышки}}.\]

Теперь мы можем выполнить эти шаги, подставить известные значения и решить уравнения.