Астрофизический портал | |
|
Задача 1: воздушный шарик и водяной пар
Оцените, сколько воды должно испариться при кипении, чтобы заполненный образовавшимся при этом паром воздушный детский шарик начал подниматься в воздухе. Считать, что пар не успевает остыть.
Решение:
Условие начала подъема — равенство силы Архимеда со стороны вытесненного воздуха и суммы веса оболочки шарика и веса пара:
ρвVg = mвg = mшg + mпg, |
Масса воздуха и пара определяется из уравнения состояния Клапейрона – Менделеева:
mв = | MвpV | , |
RTв |
mп = | MпpV | . |
RTп |
mш = mв − mп = mп • ( | MвTп | − 1). |
MпTв |
Mв ≈ 0,029 кг/моль,
Mп ≈ 0,018 кг/моль,
Tп ≈ 373 К,
Tв ≈ 300 К,
p ≈ 105 Па,
R ≈ 8,3 Дж/(моль × К),
V ≈ 10−2 м3.
После подстановки значений:
mп = | MпpV | ≈ mш ≈ 0,005 кг. |
RTп |
Далее: мячик в водоеме [тема: задачи оценки]
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии