Физические основы механики. Молекулярная физика и термодинамика. Анищенко И.А - 64 стр.

UptoLike

64
энергии
Trcr Δ=
33/12
3
8
)42(4
πρπσ
, получаем для изменения
температуры следующую формулу:
ρ
σ
cr
T
2
)42(3
3/1
=Δ
=1,6510
-4
К
При расчете использованы табличные значения для ртути:
плотность
ρ
=13,6 г/см , коэффициент поверхностного натяжения
σ
=0,5 Н/м, удельная теплоемкость с=138 Дж/(кг К).
3
Ответ:
ΔT=1,6510
-4
К.
Задача 5. Определить давление воздуха (в мм рт. ст.) в
воздушном пузырьке диаметром
d=0,01 мм, находящемся на
глубине
h=20 см под поверхностью воды. Внешнее давление
принять равным
p
1
=765 мм рт. ст.
Решение
Добавочное давление, вызванное кривизной поверхности
жидкости, определяется формулой Лапласа (для сферической
поверхности):
p=2
σ
/R , где R - радиус сферы (для воды
σ
=73 10
-3
Н/м). Давление воздуха в пузырьке складывается из
атмосферного давления, гидростатического давления воды на
глубине
h и добавочного давления, вызванного кривизной
поверхности, и находится по формуле:
r
ghp
p
σ
ρ
2
1
++=
= 999 мм рт. ст.
Ответ:
p=999 мм рт. ст.
Задачи для самостоятельного решения.
Задача 6.
Совершая замкнутый процесс, газ получает от
нагревателя количество теплоты
Q
1
=4 кДж. Определить работу А
газа при протекании цикла, если его термический к.п.д.
η
= 0,1.
(Ответ:
A=400 Дж.)
Задача 7. В результате кругового процесса газ совершил
работу
А=1 Дж и передал охладителю количество теплоты
                                64

                                    8
энергии σ 4πr 2 ( 2 − 41 / 3 ) = cρ πr 3 ΔT , получаем для изменения
                                    3
температуры следующую формулу:
                           3σ ( 2 − 41 / 3 )
                   ΔT =                      =1,65⋅10-4 К
                                2crρ
При расчете использованы табличные значения для ртути:
плотность ρ=13,6 г/см 3 , коэффициент поверхностного натяжения
σ=0,5 Н/м, удельная теплоемкость с=138 Дж/(кг К).
Ответ: ΔT=1,65⋅10-4 К.

     Задача 5. Определить давление воздуха (в мм рт. ст.) в
воздушном пузырьке диаметром d=0,01 мм, находящемся на
глубине h=20 см под поверхностью воды. Внешнее давление
принять равным p1=765 мм рт. ст.

     Решение
Добавочное давление, вызванное кривизной поверхности
жидкости, определяется формулой Лапласа (для сферической
поверхности): p=2σ/R , где R - радиус сферы (для воды
σ=73 10-3 Н/м). Давление воздуха в пузырьке складывается из
атмосферного давления, гидростатического давления воды на
глубине h и добавочного давления, вызванного кривизной
поверхности, и находится по формуле:
                               2σ
               p = p 1 + ρgh +    = 999 мм рт. ст.
                                r
Ответ: p=999 мм рт. ст.

Задачи для самостоятельного решения.
     Задача 6. Совершая замкнутый процесс, газ получает от
нагревателя количество теплоты Q1=4 кДж. Определить работу А
газа при протекании цикла, если его термический к.п.д. η= 0,1.
(Ответ: A=400 Дж.)
     Задача 7. В результате кругового процесса газ совершил
работу А=1 Дж и передал охладителю количество теплоты