в медный сосуд массой 100 г при температуре 20 градусов влили 200 г кипятка при температуре 100 градусов. Определите окончательную температуру воды и сосуда

ответ:

удельный объем (v) тела представляет собой объем единицы

его массы, м

3

/ кг.

,

m

v

v = (1)

где v - объем, занимаемый телом, м

3

;

m – масса тела, кг.

плотность (ρ ) - величина, обратная удельному объему,

представляет собой массу единицы объема, кг /м

3

.

.

v

m

v

1

ρ = = (2)

давление (р) - сила, приходящаяся на единицу площади

поверхности, единицы измерения – ньютон на квадратный метр,

паскаль. эта единица мала. для практических целей удобнее

использовать более крупные величины:

1 кпа = 103 па; 1 мпа = 106 па; 1 гпа = 109 па; 1 бар = 105 па.

на практике часто используют внесистемные единицы:

1 ат = 1 кгс/см2

= 735,6 мм pт. cт. = 10 000 мм вод. ст.= 98,0665 кпа;

1 атм = 760 мм рт. ст. = 10 332 мм вод. ст. = 101,325 кпа;

1 мм вод. ст. = 1 кгс/м

2

= 9,81 па;

1 мм рт. ст. = 133,3 па.

термодинамическим параметром является абсолютное

давление рабс, которое определяется из соотношений:

рабс = ратм + ризб, (3)

рабс = ратм - рвак, (4)  

4

где ратм — атмосферное или барометрическое давление, измеряемое

барометром;

ризб – избыточное давление, измеряемое манометром;

рвак – вакуумметрическое давление (разряжение), измеряемое

вакуумметром.

при измерении давления высотой ртутного столба следует

иметь в виду, что показание прибора зависит от температуры. это

учитывается высоты столба ртути к 0° с по следующему

соотношению:

р0 = рt (1—0,000172 t), (5)

где р0 - показание прибора, к 0°с, мм рт. ст.;

рt - действительная высота ртутного столба при температуре

воздуха t°с, мм рт. ст.;

0,000172 - коэффициент объемного расширения ртути.

при удалении от поверхности земли атмосферное давление

понижается. в пределах тропосферы (до высоты 11000 м) закон

падения давления выражается формулой

,

44300

h

p p 1

,5 256

o 

 



= − (6)

где р - барометрическое давление в верхних слоях атмосферы при

температуре ртути 0°с, мм рт. ст.;

ро - барометрическое давление на уровне моря при температуре

ртути 0°с, мм рт. ст.;

h - высота над уровнем моря, м.

температура характеризует степень нагретости тела и

является количественной мерой интенсивности теплового движения

молекул. ее измеряют либо по термодинамической температурной

шкале, либо по международной практической температурной шкале. в

5

качестве точки отсчета взята тройная точка воды (температура, при

которой все три фазы воды - твердая, жидкая и газообразная -

находятся в равновесии), которой присвоены значения 273,16 к и

0,01°с. нижним пределом шкалы является абсолютный нуль

(температура, при которой прекращается тепловое движение

молекул).

температуру по международной практической температурной

шкале, отсчитываемую от 0°с, обозначают через t (единица

измерения – градус цельсия), а температуру по абсолютной шкале,

отсчитываемую от температуры абсолютного нуля, обозначают через

т и называют абсолютной температурой (единица измерения -

кельвин).

зависимость между абсолютной температурой и температурой

по шкале цельсия следующая:

т = t + 273,15. (7)

для измерения температуры применяют также шкалу

фаренгейта (ºf), реомюра (оr), ренкина (оrа). соотношения между

ними:

t о

f = 1,8 t ос +32; t оr = 0,8 t ос; t оrа = 1,8 t ос +273. (8)

под нормальными условиями понимается

состояние рабочего вещества при давлении pабс = 760 мм рт. cт. и

температуре 0°с. если объем газа к нормальным условиям,

то его принято обозначать vн.

примеры решения

1 давление воздуха по ртутному барометру равно 770 мм при

0°с. выразить это давление в барах и паскалях.  

6

решение:

1мм рт. ст. = 133,3 па; 770 мм рт. ст. =102700 па = 1,027 бар.

2 определить абсолютное давление пара в котле, если

манометр показывает р=1,3 бар, а атмосферное давление по

ртутному барометру составляет 680 мм при t = 25°с.

решение:

показание барометра получено при температуре t = 25°с. это

показание необходимо к 0 ºс по уравнению (5):

ро = рt (1 - 0,000172 t) = 680 · 0,9957 = 677,1 мм рт. ст.

абсолютное давление пара в котле по формуле (3)

рабс = 13 + 677,1 · 133,3 = 0,22 мпа.

3 давление в паровом котле р = 0,4 бар при барометрическом

давлении 725 мм рт. ст. чему будет равно избыточное давление в

котле, если показание барометра повысится до 785 мм рт. ст., а

состояние пара в котле останется прежним? барометрическое

давление к 0 °с.

объяснение: