Дано:
T=27°С=300°К
V=30л=30*10⁻³ м³
t=10 час
расход 10 г/час
Ратм=100кПа
Рассуждаем так:
Сколько понадобиться водорода для работы горелки
m=10 г/час * 10час= 100 гр=0,1 кг
А далее самое интересное:
Чтобы газ выходил из горелки на него действует атмосферное давление. Когда давление внутри выравняется с атмосферным- газ перестанет выходить.
Найдем ИЗбыточное давление газа
для этого воспользуемся формулой Клайперона-Менделеева
pV=mRT/μ
где m=0.1 кг, R(универсальная газовая постоянная)=8,31 Дж/моль*К
T=300К; μ=1 ; V=30*10⁻³ м³
Δp=mRT/Vμ=(0.1(кг)*8.31 (Дж/моль*К)*300(К))/(30*10⁻³(м³)*1)=
=8,31*10³ Па= 8,31 кПа
Тогда необходимое давление p=Pатм+Δр=100+8,31=108,31 кПа
на первую половину пути поезд затратил времени
t₁= S ,а на вторую половину затратил t₂= S
2*∨₁ 2*∨₂.
Так как средняя скорость= Весь путь/все время в пути,имеем
Весь путь= Sкм
все время=t₁+t₂= S/2v₁+S/2v₂= Sv₂+Sv₁ = S(v₂+v₁)
2v₁v₂ 2v₁v₂
Средняя скорость= S: S(v₂+v₁) = 2v₁v₂
2v₁v₂ v₂+v₁
2*50*70/(50+70)=7000/120≈58,3 км/ч- средняя скорость .
