Вода и пар под поршнем в цилиндре
5/10Поршень делит объём горизонтального герметичного цилиндра на две равные части, в каждой из которых находится вода и водяной пар при температуре \(T = 373\) K. Масса воды в каждой части в 5 раз меньше массы пара. Поршень находится на расстоянии \(L = 0{,}6\) м от торцов, площадь поперечного сечения поршня \(S = 20\) см\(^2\). Масса \(M\) поршня такова, что \(\dfrac{Mg}{S} = 0{,}01\,P_0\), здесь \(P_0\) — нормальное атмосферное давление.
Найдите массу \(m\) воды в каждой части в начальном состоянии.
Цилиндр ставят на дно. Найдите вертикальное перемещение \(h\) поршня к моменту установления равновесного состояния.
Температура в цилиндре поддерживается постоянной. Трение считайте пренебрежимо малым. Молярная масса водяного пара \(\mu = 18\) г/моль, универсальная газовая постоянная \(R = 8{,}31\) Дж/(моль\(\cdot\)K). Объём воды намного меньше объёма пара.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаПар в каждой части насыщенный, и его давление при данной температуре постоянно. Во втором пункте сравните давления под поршнем и над ним в конечном состоянии.
Похожие задачи
- Изобарное охлаждение водяного пара Физтех 2012/13, 11 кл.
- Изотерма влажного воздуха МОШ 2013/14, 7-11 кл.
- Блюдце с водой в закрытом помещении МОШ 2013/14, 7-11 кл.
- Изотермическое сжатие водяного пара Физтех 2020/21, 10 кл.
- Давление в сосуде с паром МОШ 2021/22, 11 кл.
- Гелий и насыщенный пар через поршень Физтех 2023/24, 11 кл.