Нагрев воздуха в сосуде

Нагрев в закрытом сосуде – изохорный; теплота, полученная воздухом, составляет долю \(\eta\) от работы тока.

Сосуд закрыт и имеет постоянный объём, поэтому нагревание изохорное: \(\dfrac{p_2}{p_1} = \dfrac{T_2}{T_1}\), где \(p_1 = 10^5\) Па и \(T_1 = 273\) К – нормальные условия. Отсюда конечная температура \(T_2 = \dfrac{p_2T_1}{p_1}\), а изменение температуры \(\Delta T = T_2 - T_1 = \dfrac{T_1(p_2 - p_1)}{p_1}\).

Воздух получает количество теплоты \(Q = cm\Delta T\), где \(m = \rho V\). Работа тока \(A = UI\tau\), \(\tau = 10\) мин \(= 600\) с, КПД нагревателя \(\eta = \dfrac{Q}{A}\). Отсюда $$\eta = \dfrac{c\rho V T_1 (p_2 - p_1)}{p_1 UI\tau},   V = \dfrac{\eta  p_1 UI\tau}{c\rho T_1 (p_2 - p_1)} = \dfrac{0{,}13\cdot 10^5\cdot 100\cdot 2\cdot 600}{716\cdot 1{,}29\cdot 273\cdot 3\cdot 10^5} \approx 0{,}021 м^3.$$