物理竞赛题(物态变化的)

在竖直放置的封闭圆柱形容器中,有一质量为 M=40kg 的活塞,活塞上方是真空,下方 有一定质量的水和水蒸气,并有一加热器 L,已知当加热器功率 P1=100W 时, 活塞以缓慢速度 v1=0.01m/s 匀速上升;当加热器功率 P2=2P1 时,活塞上升速度为 v2=2.5v1。 容器内温度始终不变,求其温度值。该温度下水的汽化热 L=2.2×106J/kg。

设时间为一秒,则一秒内气体对外做功W=pSvt=pSv=mgv,一秒内气体体积增加ΔV=Svt=Sv,由于pV=nRT,气体压强保持不变,温度不变,Δn=pSv/RT,Δm=MΔn=MpSv/RT,ΔU=LΔm=LMpSv/RT,E=W+ΔU=pSv+LMpSv/RT=P
mgv1+LMmgv1/RT1=P1
mgv2+LMmgv2/RT2=P2
T1和T2就可以求了,计算你自己来吧,R=8.314510 J/(mol·k),M=18g/mol追问

算出的数与答案不一样,我开始就这么列的 答案好像二百八十开左右,差了一百来开

追答

首先,这应该有两个温度。其次,方程这样肯定是对的,在计算的时候注意单位。如果还不对,看一下是不是少了什么条件,比如要不要考虑水的饱和度之类的。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2011-06-26
加热器功率=活塞克服重力功率+水汽化功率

Mgh=pV=m/M*RT 通过理想气体物态方程和活塞受力平衡求的水汽化的速度