Problema 19 va rog!
Multumesc frumos!
Răspunsuri la întrebare
Scriem ecuatia de stare pemtru gazul aflat sub piston:pV=υRT₀=>pSh₀=υRT₀=>h₀=υRT₀/Sp
Aflam presiunea gazului sub piston , impunand conditia de echilibru pistonului:Fp=Fp₀+G=>pS=p₀S+mg=>h₀=υRT₀/(p₀S+mg)=0,01*8,314*300/(10⁵*5*10⁻⁴+5*10)=24,942/100=0,2494 m=24,94 cm
Deoarece presiunea gazului din cilindru este p=p₀+mg/S=constanta , transformarea gazului este izobara.
Sh₀/T₀=Sh/T=>h=h₀T/T₀.Aflam cum depinde temperatura gazului de timp si pentru aceasta tinem cont ca temperatura gazului este egala cu cea a apei
|Qced|=m_ag*c(θ₁-θ₂)=Dtc(θ₁-θ₂)
Qprim=Qprim_apa+Qprim_gaz=mₐcₐ(θ-θ₀)+υCp(θ-θ₀)
|Qced|=Qprim=>Dtc(θ₁-θ₂)=(θ-θ₀)(mₐcₐ+υCp)=>θ=θ₀+[Dtc(θ₁-θ₂)]/(mₐcₐ+υCp)=>T=T₀+[Dtc(θ₁-θ₂)]/(mₐcₐ+υCp)=>h=h₀/T₀{T₀+[Dtc(θ₁-θ₂)]/(mₐcₐ+υCp)}=>h=h₀{1+[Dtc(θ₁-θ₂)]/(mₐcₐ+υCp)}=>aceasta relatie reda dependenta inaltimii h in functie de timpul t.Deoarece functia obtinuta este de gradul unu inseamna ca h depinde liniar de timp.Calculam la ce moment de timp incepe sa fiarba apa , adica punem conditia ca temperatura de echilibru sa devina θ=100°C.Obtinem: t=(mₐcₐ+υCp)(θ-θ₀)/Dc(θ₁-θ₂)=(10*4200+0,01*1020)(373-300)/0,1*1000(473-423)=42010,2*73/100*50≈613 s=> dupa 10 minute si 13 secunde apa incepe sa fiarba si din acest momeent temperatura ramane constanta pana la disparitia apei din vas.Reprezentarea grafica a inaltimii in functie de timp o faci tu.Obs: h_max se obtine cand t=613 s=>h_max=31 cm.
Dupa ce a fost atinsa temperatura de fierbere intreaga caldura cedata de serpentina este preluata de apa care se vaporizeaza astfel ca :Qprim=m_v*λ_v=>Dtc(θ₁-θ₂)=m_v*λ_v=>m_v/t=Dc(θ₁-θ₂)/λ_v=0,1*1000(473-423)/2,25*10⁶=5000/2,25*10⁶=2,22 g/s