Физика. Задания на контрольные работы. Бородин В.М - 24 стр.

UptoLike

Рубрика: 

24
Примеры решения задач
Пример 1
В баллоне объемом 10 л находится гелий под давлением 1 МПа и тем-
пературе 300 К. После того как из баллона было выпущено 10 г гелия,
температура в баллоне понизилась до 290 К. Определить давление гелия,
оставшегося в баллоне.
Дано:
V=10 л = 10
-2
м
3
p=1 МПа = 10
6
Па
m = 10 г = 10
-2
кг
Т
2
= 290 К;
µ
= 4·10
-3
кг/моль
_________________________
p
2
= ?
Решение. Применим уравнение Клапейрона-Менделеева
TR
µ
m
V
p
2
2
2
= , (1)
где
m
2
- масса гелия в баллоне в конечном состоянии;
µ
- молярная масса гелия;
R - универсальная газовая постоянная.
Из этого уравнения выразим давление
p
2
:
µV
TR
m
p
2
2
2
= . (2)
Масса гелия
m
2
= m
1
-
m,
где
m
1
- масса гелия в начальном состоянии;
m - масса гелия, взятого из баллона.
Масса гелия
m
1
находится из уравнения Клапейрона-Менделеева, за-
писанного для начального состояния:
RT
V
µp
m
1
1
1
= . (3)
Окончательно искомое давление с учетом (2) и (3) выразится так: