Условие задачи:
На сколько уменьшится масса воздуха в открытом сосуде, если его нагреть от 0 до 100° C? Начальная масса воздуха 373 г.
Задача №4.2.51 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
\(t_1=0^\circ\) C, \(t_2=100^\circ\) C, \(m=373\) г, \(\Delta m-?\)
Решение задачи:
В открытом сосуде давление всегда постоянно, при этом при повышении температуры масса воздуха в открытом сосуде будет уменьшаться.
Пусть \(m\) — начальная масса воздуха, а \(\Delta m\) — масса части воздуха, которая покинула открытый сосуд в процессе нагревания. Запишем уравнение Клапейрона-Менделеева для начального и конечного состояния воздуха:
\[\left\{ \begin{gathered}
pV = \frac{m}{M}R{T_1} \hfill \\
pV = \frac{{m — \Delta m}}{M}R{T_2} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]
Левые части уравнений равны, значит можно приравнять правые:
\[m{T_1} = \left( {m — \Delta m} \right){T_2}\]
\[m — \Delta m = m\frac{{{T_1}}}{{{T_2}}}\]
\[\Delta m = m\left( {1 — \frac{{{T_1}}}{{{T_2}}}} \right)\]
Переведем начальную массу в килограммы, а температуры — из градусов Цельсия в Кельвины:
\[373\;г = 0,373\;кг\]
\[0^\circ\;C = 273\;К\]
\[100^\circ\;C = 373\;К\]
Посчитаем ответ:
\[\Delta m = 0,373 \cdot \left( {1 — \frac{{273}}{{373}}} \right) = 0,1\;кг\]
Ответ: 0,1 кг.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
4.2.50 Баллон содержит сжатый газ при 27 C и давлении 3 МПа. Каково будет давление, если
4.2.52 Баллон содержит сжатый газ при 27 C и давлении 2000 кПа. Каково будет давление, если
4.2.53 Перед проведением газосварочных работ манометр баллона с кислородом показывал
![](/mark_r_img.png)
В условии задачи ведь не сказано, что объем оставался неизменным,да и давление тоже менялось.Разве не так?(
Нет. Сосуд открытый, значит давление в нем всегда равно атмосферному. Объем воздуха не изменяется, так как Вас просят найти массу воздуха в объеме сосуда.![:smile:](https://icodepro.ru/wp-content/themes/root/images/smilies/smile.png)