Условие задачи:
До какой температуры нужно нагреть запаянный шар, содержащий 9 г воды, чтобы шар разорвался, если известно, что стенки шара выдерживают давление не более 4,053 МПа, а его объем 1,2 л?
Задача №4.2.8 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
\(m=9\) г, \(p=4,053\) МПа, \(V=1,2\) л, \(T-?\)
Решение задачи:
Если нагревать запаянный шар с водой, то вода рано или поздно превратится в водяной пар, который оказывает давление на стенки шара. Когда давление водяного пара станет равным максимальному давлению \(p\), которое может выдержать шар, он разорвётся.
Давайте запишем уравнение Клапейрона-Менделеева, чтобы определить до какой температуры нужно нагреть водяной пар, чтобы он оказывал давление \(p\):
\[pV = \frac{m}{M}RT\]
Откуда температура равна:
\[T = \frac{{pVM}}{{mR}}\]
Молярная масса водяного пара \(M\) равна 0,018 кг/моль. Переведем массу воды (или водяного пара) и объем шара в систему СИ:
\[9\;г = 0,009\;кг\]
\[1,2\;л = 0,0012\;м^3\]
Посчитаем ответ:
\[T = \frac{{4,053 \cdot {{10}^6} \cdot 0,0012 \cdot 0,018}}{{0,009 \cdot 8,31}} = 1170,5\;К\]
Ответ: 1170,5 К.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
4.2.7 Сколько молекул хлора содержится при нормальных условиях в колбе емкостью 0,5 л?
4.2.9 Сколько молекул воздуха содержится в комнате объемом 60 м3 при нормальных
4.2.10 Сколько весит воздух, занимающий объем 150 л при температуре 15 C и давлении
![](/mark_r_img.png)
почему нельзя использовать p = nkT?
через какие формулы ты выразишь концентрацию (тоесть колво молекул на объём). есть множества тропинок решения, автор дал самую короткую.
откуда взяли малярную 0,018
это для воды, для разных веществ как константы, на огэ в справке ким всегда есть. Там ещё удельные теплоёмкости.
А что находилось в запаянном шаре кроме воды? Воздух? тогда и его нагревание надо учитывать …
Ничего кроме воды, иначе бы об этом было сказано в условии![:smile:](https://icodepro.ru/wp-content/themes/root/images/smilies/smile.png)
Откуда взялось 8.31?Что это?
Это R — универсальная газовая постоянная, она равна 8,31 Дж/(моль*К).