Поделиться
Подготовка к практической.docx
Задача 1.
Чтобы подводная лодка всплыла, нужно с помощью сжатого воздуха вытеснить из балластных цистерн 1т морской воды. С какой наибольшей глубины может всплыть лодка, имея в запасе шесть баллонов сжатого воздуха объёмом 30л? Давление сжатого воздуха 7 МПа.
|
Дано: mв = 1 Т N = 6 Vб = 30 Л Pб = 7 МПа |
Решение
По условию задачи нужно выдавить из резервуаров (кингстон это задвижка) 1Т воды, значит объем кингстона фактически равен объему оды который нужно вытеснить
После продувки кингстонов, воздух, который был сосредоточен в баллонах теперь выходит в кингстоны. И все это находится на глубине h от поверхности. Давление определяется глубиной погружения. Ответим на вопрос «Какой объем газ занимал раньше, до и после продувки баллонов» «до»
«после»
Предположим, что температура воздуха не меняется. Солёная вода обладает большой теплоемкостью и работает как термостат
Считаем
Воспользуемся уравнением Бойля-Мариотта
Находим h
|
Задача 2.
Два баллона, имеющих объемы 6 л и 14 л, содержащих газы с давлением, соответственно 8 МПа и 5 МПа при одинаковой температуры. Баллоны соединены трубкой с краном. Какое давление образуется в баллонах, если открыть кран? Температура не изменяется, газы в химическую реакцию не вступают.
|
Дано: V1 = 6 л V2 = 14 л P1 = 8 МПа P2 = 5 МПа |
Решение В условие не сказано, что за газ содержится в баллонах, по условию нам сказано, баллоны содержат ГАЗЫ
В этой задачи сказано, что смешиваются разные газы, но не сказано какие. Поэтому мы не можем узнать молярную массу газов.
Универсальный газовый закон мы не сможем применить так как у нас не постоянная масса, газ выходит.
Поэтому воспользуемся уравнением Клапейрона-Менделеева в той форме где не имеется информация о сорте молекул
Неважно какие эти молекулы, важно количество вещества. Запишем уравнение состояния для 1 баллона (кран закрыт)
Кран открыли.
Газы перемешались, но количество молекул не изменилось. В таком случае всего
количества вещества в баллоне 2 будет
Переводить МПа и л не нужно т.к. ответ будет в МПа , а единицы объема сократятся
|
|
|
Задача 3.
Компрессор нагнетает воздух в резервуар вместимостью 50 л, захватывая при каждом качании объем воздуха 2 л. Первоначально давление в резервуаре равно атмосферному. Какое давление установится в резервуаре после 100 качаний компрессора? Считайте, что температура воздуха при сжатии не изменяется.
|
Дано: V = 50 л Vнасоса = 2 л Pнач = Рат N = 100 P’-? |
Решение
За 100 «скачков» насос обеспечивает давление до 5МПа
|
Задачи на самостоятельную подготовку
1. Калориметр содержит m1 = 250 г воды при температуре t1 = 15°С. В воду бросили m2 = 20 г мокрого снега. В результате температура в калориметре понизилась на ∆t = 5°С. Сколько воды было в снеге?
2. Свинцовая пуля ударяется о броневую плиту и отскакивает от нее. На нагревание пули идет 60% потерянной ею механической энергии. Скорость пули перед ударом о плиту v0 = 400 м/с, после удара v = 100 м/с. Температура пули перед ударом t1 = 50°С. Какая часть пули расплавилась?
3. Установка, выделяющая тепловую мощность N = 50 кВт, охлаждается проточной водой, текущей по спиральной трубке диаметром d = 15 мм. При установившемся режиме проточная вода нагревается на ∆t = 25°С. Определите скорость v течения воды.
4. С какой высоты h должна падать вода, чтобы при ударе о землю она закипала? На нагрев воды идет 50% расходуемой механической энергии, начальная температура воды t1 = 20°С.
5. После включения отопления воздух в комнате нагревается от температуры Т0 до температуры Т. Во сколько раз изменяется внутренняя энергия воздуха, содержащегося в комнате?
6. В закрытом баллоне объемом V = 5,0 л находится смесь из m1 = 0,50 г водорода и m2 = 8,0 г кислорода при давлении р1 = 2,35 · 105 Па. Между газами происходит реакция с образованием воды. Какое давление р установится в баллоне после охлаждения до первоначальной температуры?
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
