До какой температуры можно нагреть запаянный сосуд, содержащий 36 г воды, чтобы он не разорвался, если известно, что стенки сосуда выдерживают давление 5*10^6 Па? Объем сосуда 5.

Физика Колледж Температура и давление в газах нагрев запаянного сосуда температура воды давление сосуда физика 12 класс расчет температуры максимальное давление свойства воды Новый

Чтобы определить максимальную температуру, до которой можно нагреть запаянный сосуд с водой, необходимо использовать закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния идеального газа. Однако в нашем случае мы будем рассматривать воду как жидкость, и давление, создаваемое паром, будет зависеть от температуры.

Шаги решения:

1. Определение объема сосуда: У нас есть объем сосуда V = 5 литров. Преобразуем его в кубические метры, так как 1 литр = 0.001 м³. Таким образом, V = 5 * 0.001 = 0.005 м³.
2. Определение массы воды: У нас есть 36 г воды. Преобразуем граммы в килограммы: 36 г = 0.036 кг.
3. Расчет давления паров воды: Давление, которое может выдержать сосуд, равно 5 * 10^6 Па. Мы будем использовать это значение для нахождения температуры кипения. Давление насыщенных паров воды можно найти в таблицах, где указаны значения давления в зависимости от температуры.
4. Использование таблиц давления насыщенных паров: Найдем температуру, при которой давление паров воды будет равно 5 * 10^6 Па. По таблицам видно, что при температуре около 150 °C давление паров воды составляет примерно 4.76 * 10^6 Па, а при температуре 160 °C – около 5.05 * 10^6 Па. Таким образом, максимальная температура, при которой давление не превысит 5 * 10^6 Па, будет немного меньше 160 °C.
5. Заключение: Максимальная температура, до которой можно нагреть запаянный сосуд, не разрывая его, составляет примерно 160 °C. Однако рекомендуется оставаться на уровне 150 °C для большей безопасности.

Таким образом, ответ на ваш вопрос: максимальная температура, до которой можно нагреть запаянный сосуд, составляет чуть меньше 160 °C, оптимально – около 150 °C.