Буду признателен! 1.найти начальный объем газа,если при его изобарном нагревании на 100к объем увеличился в 2 раза . 2.в закрытом сосуде вместимостью 5л находится водяной пар массой 50 мг.какова влажность воздуха в сосуде , если температура равна 10 градусов? 3.какую работу совершит водород массой
100 г если его изобарно нагреть на 20градусов. 4.какое количество теплоты выделится при превращении 50 г водяного пара,взятого при температуре 100градусов в воду при температуре 20 градусов? 5.какое количество теплоты за цикл получает рабочее тело от нагревателя,если при кпд равном 45% оно отдает
холодильнику 500дж теплоты за цикл.

1. Начальный объем газа можно найти, используя закон Бойля-Мариотта, который утверждает, что при постоянной температуре объем обратно пропорционален давлению газа. Из условия задачи известно, что объем газа увеличился в 2 раза при изобарном нагревании на 100K.

Пусть начальный объем газа равен V1, и давление газа равно P1. После нагревания объем газа стал равен 2*V1, и давление газа осталось неизменным (так как газ был нагрет при изобарных условиях).

Можно записать следующее уравнение, основываясь на законе Бойля-Мариотта:
P1 * V1 = P2 * V2

Где P2 - конечное давление газа после нагревания (равное P1, так как газ был нагрет при изобарных условиях), а V2 - конечный объем газа после нагревания (равный 2*V1).

Подставляя значения в уравнение, получаем:
P1 * V1 = P1 * (2*V1)
V1 = (P1 * V1) / (2 * P1)
V1 = V1 / 2

Таким образом, начальный объем газа равен половине конечного объема:
V1 = V2 / 2

2. Для расчета влажности воздуха в сосуде можно использовать закон Гейля-Клапейрона, который связывает давление водяного пара над жидкостью с ее температурой. Формула закона Гейля-Клапейрона имеет следующий вид:

p = (m * R * T) / (M * V)

где p - давление пара, m - масса пара, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, M - молярная масса вещества пара, V - объем, занимаемый паром.

Так как мы ищем влажность воздуха, нам нужно найти массу пара в сосуде относительно ее массы при полном насыщении при заданной температуре.

Для этого сначала найдем давление пара по формуле ВАГС (формула наводки-Владимирского), которая имеет следующий вид:

Pv = Ps * (T0 / (T0 + B))

где Pv - давление пара, Ps - давление насыщенного пара при данной температуре, T0 - температура, B - постоянная, зависящая от физических свойств вещества.

Далее выразим массу пара, используя уравнение закона Гейля-Клапейрона:

m = (p * V * M) / (R * T)

где p - давление пара, V - объем сосуда, M - молярная масса вещества пара, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Так как нам известна масса пара (50 мг), найдем полное давление пара, используя уравнение:

Pv = m * R * T / (M * V)

Используя это уравнение, можно найти массовую концентрацию пара воздуха в сосуде. Для этого необходимо знать молярную массу и объем сосуда.

3. Чтобы найти работу, выполненную водородом при изобарном нагревании, мы можем использовать формулу:

W = P * ΔV

где W - работа, P - давление газа, ΔV - изменение объема.

Начальное и конечное давления можно считать одинаковыми, поскольку газ был нагрет при изобарных условиях. Также известно, что изначально газ имел массу 100 г, а температурное изменение составило 20 градусов.

Для нахождения ΔV можно использовать закон Гей-Люссака, который утверждает, что при постоянном давлении изменение объема газа пропорционально изменению его температуры. Таким образом, ΔV можно найти, используя следующее уравнение:

ΔV = V * (ΔT / T)

где V - начальный объем газа, ΔT - изменение температуры, T - начальная температура газа.

Подставив значения в формулу для работы, получим:

W = P * V * (ΔT / T)

4. Чтобы найти количество теплоты, выделяемое при конденсации водяного пара, можно использовать уравнение для теплого баланса:

Q = m * L

где Q - количество теплоты, выделяемое или поглощаемое, m - масса пара, L - удельная теплота парообразования.

В данном случае водяной пар конденсируется при снижении температуры от 100 градусов до 20 градусов. Также известно, что масса водяного пара равна 50 г.

Удельную теплоту парообразования можно найти в учебнике или по справочной литературе. Для воды при нормальном давлении (1 атмосфера) удельная теплота парообразования составляет около 2260 кДж/кг.

Подставив значения в формулу для теплоты, получим:

Q = m * L

5. Чтобы найти количество теплоты, получаемое рабочим телом от нагревателя, можно использовать следующую формулу:

Qh = Qc / (1 - η)

где Qh - количество теплоты, получаемое от нагревателя, Qc - количество теплоты, отдаваемое холодильнику, η - КПД рабочего тела.

Из условия задачи известно, что КПД равен 45% и количество теплоты, отдаваемой холодильнику, составляет 500 Дж за цикл.

Подставив значения в формулу, получим:

Qh = Qc / (1 - η)