Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 7 гостей.

Задача 9. «Фазовые переходы»

   На рисунке изображены две изотермы вещества, совершающего фазовый переход газ-жидкость, соответствующие двум очень близким температурам T и T + ΔT. Рассмотрите цикл Карно между горизонтальными участками изотерм.

   1. Покажите, что уравнение (которое называется уравнением Клапейрона-Клаузиуса), связывающее изменение давления насыщенных паров изменением температуры имеет вид
Δ/ΔT = q/{T(V1 − V2)};

где обозначено: λ − удельная теплота перехода, V1 и V2 − удельные объемы газовой и жидкой фаз, соответственно.
   2. Считая изменения ΔP и ΔT бесконечно малыми, полагая q независящим от температуры, V2 < < V1, считая пар идеальным газом, найдите зависимость давления насыщенных паров воды от температуры.
   3. Представьте полученную зависимость в таких координатах, чтобы она была линейной. В таблице задана зависимость давления p насыщенных паров воды от температуры t. Используя все приведенные данные, найдите удельную теплоту парообразования воды.

t, °C 10 20 30 50 80 100
p, Па 1226 2333 4240 12330 47343 101325


   4. Воспользуйтесь полученным в пункте 1 уравнением для описания фазового перехода жидкость − твердое тело. Найдите на сколько надо изменить давление, чтобы температура замерзания льда изменилась на один градус. Удельная теплота плавления льда равна 332 кДж/кг.