В вертикальном цилиндре под поршнем массой 10 кг содержится газ объемом 2 л с температурой 300 К. Какую работу выполнит газ при нагревании на 150 К, если площадь поршня = 50 см2, а атмосфер. давление - 100 кПа? Считайте, что g = 50 м/с2.
M=10 кг
g = 50 м/с2 ЭТО МАЛОВЕРОЯТНО – я считаю g=10 м/с2
T1=300 K
T2=T1+150=300+150=450 K
S=50 см2=50*10^-4 м2
V1=2 л=2*10^-3 м3
Pa=100 кПа=10^5 Па
1-e cостояние газа PV1=vRT1
2-e cостояние газа PV2=vRT2
Разделим (1) на (2) или наоборот
PV1/ PV2 = vRT1/ vRT2
V2=V1*T2/T1
P=Mg/S+Pa
Работа газа А=P*(V2-V1)=( Mg/S+Pa)*( V1*T2/T1-V1)= ( Mg/S+Pa)*V1*(T2/T1-1)
FA = p * g * V
p - плотность ( для морской воды 1030 кг / м³ )
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг )
V - объём ( 16 дм³ = 0,016 м³ )
FA = 1030 * 10 * 0,016 = 164,8 H
2) m = p * V
p - плотность ( 2000 кг / м³ )
V - объём ( 0,016 м³ )
m = 2000 * 0,016 = 32 кг
3) P = m * g = 32 * 10 = 320 H
4) F = P в воде = P - FA = 320 - 164,8 = 155,2 H
5) FA = p * g * V > V = FA / p * g
FA - сила Архимеда ( 164,8 H )
p - плотность ( для керосина 800 кг / м³ )
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг )
V = 164,8 / 800 * 10 = 164,8 / 8000 = 0,0206 м³
6) FA = p * g * V > p = FA / g * V
FA = 164,8 + 30 = 194,8 H
g = 10 H / кг
V = 0,0206 м³
p = 194,8 / 10 * 0,0206 = 194,8 / 0,206 ≈ 945 кг / м³
В вертикальном цилиндре под поршнем массой 10 кг содержится газ объемом 2 л с температурой 300 К. Какую работу выполнит газ при нагревании на 150 К, если площадь поршня = 50 см2, а атмосфер. давление - 100 кПа? Считайте, что g = 50 м/с2.
M=10 кг
g = 50 м/с2 ЭТО МАЛОВЕРОЯТНО – я считаю g=10 м/с2
T1=300 K
T2=T1+150=300+150=450 K
S=50 см2=50*10^-4 м2
V1=2 л=2*10^-3 м3
Pa=100 кПа=10^5 Па
1-e cостояние газа PV1=vRT1
2-e cостояние газа PV2=vRT2
Разделим (1) на (2) или наоборот
PV1/ PV2 = vRT1/ vRT2
V2=V1*T2/T1
P=Mg/S+Pa
Работа газа А=P*(V2-V1)=( Mg/S+Pa)*( V1*T2/T1-V1)= ( Mg/S+Pa)*V1*(T2/T1-1)
Подставим численные значения
А=(10*10/(50*10^-4)+10^5)* 2*10^-3*(450/300-1)=120 Дж=0.12 кДж
ответ 120 Дж=0.12 кДж
если g=50 м/с2
ответ 200 Дж=0.2 кДж