---

Показать решение

---

Скрыть решение

Решение

При сгорании водорода в атмосфере кислорода в соответствии с формулой химической реакции число молекул образующейся воды равно числу прореагировавших молекул водорода. Поскольку в двигатель поступает лишь столько кислорода, сколько его необходимо для полного сгорания водорода, можно утверждать, что масса вылетающих из сопла продуктов сгорания равна массе образующейся воды, т.е. равна , где — молярная масса водорода, а — молярная масса воды.

По условию задачи температура продуктов сгорания на выходе из сопла превышает критическую температуру воды. Следовательно, вылетающую из сопла воду нужно считать газом. Полагая, что температура в сопле измерена по абсолютной шкале Кельвина и к водяному газу применимо уравнение Клапейрона-Менделеева, найдем объем водяного газа, ежесекундно проходящего через сечение сопла : , а затем и среднюю скорость упорядоченного движения частиц этого газа в рассматриваемом сечении: . Считая, что направления скоростей всех частиц строго одинаковы, можно утверждать, что приращение импульса вылетающих ежесекундно из двигателя частиц равно . Пренебрегая малой поправкой, обусловленной гидростатическим перепадом давлений, можно утверждать, что максимальная сила тяги двигателя должна быть равна

 

Ответ