1. При 17 °С насыщенный водяной пар отделен от жидкости и после этого нагрет при неизменном объеме до 27 °С. Каким станет его давление? 2. Какое количество стоградусного водяного пара требуется для нагревания 10 кг воды от 10 до 60 °С? 3. Поверхностное натяжение керосина 2,4 * 10⁻² Н/м. Какую работу совершат силы поверхностного натяжения при уменьшении поверхностного слоя керосина на 25 см²?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи можно воспользоваться уравнением Клапейрона-Клаузиуса:

P1/T1 = P2/T2

где P1 и T1 - давление и температура до нагрева, а P2 и T2 - давление и температура после нагрева.

P1 = P насыщенного пара при 17 °C
T1 = 17 + 273 = 290 K
T2 = 27 + 273 = 300 K

P2 = P1 * (T2/T1) = P насыщенного пара при 27 °C

Для решения этой задачи необходимо воспользоваться удельной теплоемкостью воды, которая равна 4,186 Дж/(г*°C). Также необходимо учесть, что для нагревания воды на 1 °C требуется 1 калория на 1 грамм воды.

Q = m c ΔT

где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Для решения этой задачи необходимо воспользоваться формулой для работы поверхностного натяжения:

A = F * ΔS

где A - работа, F - сила поверхностного натяжения, ΔS - изменение площади.

При уменьшении поверхностного слоя керосина на 25 см², ΔS = -25 см² = -0.00025 м²

A = 2,4 10⁻² Н/м (-0.00025 м²) = -6 * 10⁻⁶ Дж