Задание: назовите примеры действия закона Джоуля-ленца в быту. Опишите их.

900г гасу можна нагріти 43.88кг води

Объяснение:

Теплота згоряння гасу 43МДж/кг ,

кількість теплоти від згоряння 900г:Qг=q*m=43*0.9=38.7МДж,

знаходимо питому теплоємність алюмінію: 920Дж/кг*С°,

для 10кг=9200Дж, і множимо на *80°=736000Дж,,

загальні витрати тепла на нагрівання ал.каструлі та води:

Qг=Q(Al)+Qв, враховуючи 40% витрат : Qг=38700000*0.4=15480000Дж,

витрати тепла потрібні для нагрівання води: 15480000-736000=14744000Дж,

тоді Qв=c*m*(t2-t1)=4200*m*(100-80)=14744000Дж звідки m⇒

m=14744000/(4200*80)=43.88кг

Объяснение:

1. Дано V =831 л=0, 834 м³

Р=1,5 атм=151988 Па

m=1,5 кг

Мвозд=29*10⁻³ кг/моль

R=8.31 Дж/моль*К

T ?

Р*V = m/М RТ

Т= Р*V*М /(R*m)= 151988*0, 834*29*10⁻³/(8.31 *1,5)=294 К

2. n=2,7*10²⁵ м⁻³

Р=3 атм=303975 Па

к=1.38*10⁻²³ Дж/К

T ?

Р = n кТ

Т= Р/(n*к)=303975/(2,7*10²⁵*1.38*10⁻²³)=816 К

3. m= 50 г=0,05 кг

l=10 см=0,01 м

ρ ал=2400 кг/м³

d ?

m= V* ρ ал=S* l* ρ ал;  S= m/( l* ρ ал)= 0,05/(0,01*2400)=1,85*10⁻³ м³

S=π d²/4

d=√(4 S/ π)=√(2*1,85*10⁻³/ π)=1,6 мм

4. Р1=2,8*106 Па

Т₁=70 °С=343 К

Р₂=3,5*10⁶ Па

V₁= V₂= V

Т₂  ?

Р₁ V= ᵥ RТ₁

Р₂ V=ᵥ RТ₂ делим первое уравнение на второе

Р₁/ Р₂= Т₁/ Т₂  ⇒   Р₁* Т₂= Т₁* Р₂

2,8*10⁶* Т₂=343*3,5*10⁶

Т₂=343*3,5/2,8=429 К

5. Т=127 °С=400 К

М=0,002 кг/моль

V ?

mо V²/2 =3/2 кТ

V =3 кТ Nа /М =3*1, 38*10⁻²³*400*6,022*10²³/ 0,002 =2,5*10¹⁵ м/с

6. m =10 г=0,01 кг

М=200,6 г/моль

Nа =6,022*10 23 моль⁻¹

m(U), ᵥ, N ?

ᵥ = m / М =10/200,6=0,05 моль

N= ᵥ* Nа=0,05*6,022*10²³=3*10²²

m(U)= m/ N=0,01/3*10²²=3,3*10⁻²⁵ кг

7. Т₁=300 К

Р₁=100 атм

V₁=10 л=0,01 м³

Т₂=273 К

Р₁=1 атм

V₂ ?

Р₁ V₁=ᵥ RТ₁

Р₂ V₂=ᵥ RТ₂

Р₁* V₁/ Р₂* V₂= Т₁/ Т₂;   ⇒ Р₁* V₁* Т₂= Т₁* Р₂ *V₂

V₂= Р₁* V₁*Т₂/ (Т₁* Р₂)= 100*0,01*273/(300*1)=0,91 м³

8. T=273 К

k=1.38*10⁻²³ Дж/К-постоянная Больцмана

E ?

Для одноатомного газа при нормальной  температуре

E =3*(kT) /2  

Подставляем в формулу

E=3*1.38*10⁻²³*273/2=5.6*10⁻²¹ Дж

9. m= 21 кг

l=4 м  

S=6 см²=6*10⁻⁴ м2

ρм ?

V= S *l = 6*10⁻⁴*4=24*10⁻⁴ м³  

ρ м= m / V =21/24*10⁻⁴= 8750 кг/м³

10. V₁ =  1,5 м³

Р₁= 10⁵ Па

Т₁=0 °С=273 К

Т₂=27 °С=300 К

Р₂= 12*10⁶ Па

V₂ ?

Р₁* V₁/ Р₂* V₂= Т₁/ Т₂;  ⇒  Р₁* V₁* Т₂= Т₁* Р₂ *V₂

V₂= Р₁* V₁* Т₂/ (Т₁* Р₂)=10 5*1,5 *300/(273*12*10⁶)=1,4*10⁻² м³

11.  N= 3*10²⁵

V=2 м³

Р =2,1*10⁵ Па

Ек ?

Р=2* n* Ек/3  ⇒   Ек=3Р/2 n    n= N/ V=3*10²⁵/2=1,5*10²⁵ м⁻³

Ек= 3*2,1*10⁵/(2*1,5*10²⁵)=2,1*10⁻²⁰ Дж

12. m= 20 г=0,02 кг

М=70,9 г/моль

Na = 6.02*10²³ (молекул/моль) - число Авогадро  

m(С l₂), ᵥ, N ?

ᵥ= m/М=20/70,9=0,282 моль

N= ᵥ* Na =0,282* 6.02*10²³ =1,7*10²³

m(С l₂)= m/ N=0,02/1,7*10²³=1,18*10²¹ кг