Жидкий гелий
6/10Для хранения жидкого гелия применяется двойной сосуд Дьюара, состоящий из внешнего сосуда Дьюара, заполненного жидким азотом при температуре \(T_a = 77\) К, и внутреннего сосуда Дьюара, заполненного жидким гелием. Передача теплоты от азота к гелию через вакуумный промежуток приводит к испарению гелия. Для поддержания постоянной температуры гелия производится непрерывная откачка его насыщенных паров из внутреннего сосуда. При некоторой скорости откачки в стационарном режиме температура гелия равна \(T_0 = 4{,}0\) К. Скорость откачки увеличивают в полтора раза (по объёму). Определите установившуюся температуру \(T\) гелия. Зависимость давления насыщенных паров гелия от температуры приведена на рисунке.
Примечание. Сосудом Дьюара называют сосуд с двойными стенками, из пространства между которыми откачан воздух для уменьшения теплопередачи.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаПоток теплоты от азота почти не зависит от температуры гелия (\(T_a \gg T\)), значит, в стационарном режиме число молей пара, откачиваемых в единицу времени, остаётся прежним. Запишите его через давление и температуру пара и найдите точку графика, где \(p/T\) меньше в полтора раза.
Ответ\(T = (3{,}25 \pm 0{,}05)\) К.
Похожие задачи
- Чайник и конфорка МОШ 1994/95, 9 кл.
- Вода в скороварке МОШ 1994/95, 9 кл.
- Теплота парообразования воды ВсОШ 1997/98, 10 кл.
- Иван-дурак и чудо-металл МОШ 2010/11, 8 кл.
- Тепловая трубка ИОШ 2015/16, 9-10 кл.
- Тепловая трубка ИОШ 2015/16, 11 кл.