В
Все
М
Математика
О
ОБЖ
У
Українська мова
Д
Другие предметы
Х
Химия
М
Музыка
Н
Немецкий язык
Б
Беларуская мова
Э
Экономика
Ф
Физика
Б
Биология
О
Окружающий мир
Р
Русский язык
У
Українська література
Ф
Французский язык
П
Психология
А
Алгебра
О
Обществознание
М
МХК
В
Видео-ответы
Г
География
П
Право
Г
Геометрия
А
Английский язык
И
Информатика
Қ
Қазақ тiлi
Л
Литература
И
История
Lik20372
Lik20372
09.10.2021 13:13 •  Физика

Автобус за 10 с проїхав 200 м. Яка швидкісь автомобіля?

Показать ответ
Ответ:
Desergei93
Desergei93
03.11.2020 05:22
Добрый день! Давайте решим эту задачу по шагам.

Шаг 1: Найдем конечное давление воздуха.

По закону Бойля-Мариотта, для адиабатического процесса справедливо следующее соотношение:

P₁V₁^γ = P₂V₂^γ,

где P₁ и V₁ - начальное давление и объем, P₂ и V₂ - конечное давление и объем, γ - показатель адиабаты для воздуха (γ = 1.4).

Мы знаем, что объем уменьшился в 12 раз (V₂ = V₁ / 12), начальное давление P₁ = 1.5 атм.

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

1.5 * V₁^1.4 = P₂ * (V₁ / 12)^1.4.

Упростим это уравнение:

1.5 * V₁^1.4 = P₂ * V₁^1.4 / 12^1.4.

Умножим обе части уравнения на 12^1.4, чтобы избавиться от знаменателя:

1.5 * V₁^1.4 * 12^1.4 = P₂ * V₁^1.4.

Поделим обе части на V₁^1.4, чтобы найти конечное давление:

P₂ = 1.5 * 12^1.4.

Используя калькулятор, найдем:

P₂ = 1.5 * 12^1.4 ≈ 11.235 атм.

Таким образом, конечное давление воздуха составляет около 11.235 атм.

Шаг 2: Найдем конечную температуру газа.

Для адиабатического процесса, справедливо следующее выражение:

P₁V₁^(γ-1) * T₁ = P₂V₂^(γ-1) * T₂,

где T₁ и T₂ - начальная и конечная температура соответственно.

Мы знаем, что T₁ = -13 ⁰С, P₁ = 1.5 атм, P₂ = 11.235 атм (которое мы нашли на предыдущем шаге) и V₂ = V₁ / 12.

Подставляя известные значения в формулу получаем:

1.5 * V₁^0.4 * (-13 + 273.15) = 11.235 * (V₁ / 12)^0.4 * T₂.

Упростим это уравнение:

1.5 * V₁^0.4 * (-13 + 273.15) = 11.235 * (V₁^0.4 / 12^0.4) * T₂.

Умножим обе части уравнения на 12^0.4, чтобы избавиться от знаменателя:

1.5 * V₁^0.4 * (-13 + 273.15) * 12^0.4 = 11.235 * V₁^0.4 * T₂.

Поделим обе части на V₁^0.4, чтобы найти конечную температуру:

T₂ = 1.5 * (-13 + 273.15) * 12^0.4 / 11.235.

Используя калькулятор, найдем:

T₂ = 1.5 * (-13 + 273.15) * 12^0.4 / 11.235 ≈ 286.9 K.

Таким образом, конечная температура газа составляет около 286.9 K.

Шаг 3: Найдем работу, совершенную при сжатии 1 кг газа.

Для адиабатического процесса работа определяется следующим выражением:

W = C₅₂ * (T₂ - T₁) / (γ - 1),

где C₅₂ - удельная теплоемкость на постоянном давлении при данных условиях (C₅₂ = 1.005 кДж/(кг·К)), γ - показатель адиабаты для воздуха (γ = 1.4), T₁ = -13 ⁰С (начальная температура, которую мы представили в К), T₂ = 286.9 K (конечная температура).

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

W = 1.005 * (286.9 - (-13 + 273.15)) / (1.4 - 1).

Упростим это уравнение:

W = 1.005 * (286.9 - 260.15) / 0.4.

Используя калькулятор, найдем:

W = 1.005 * (286.9 - 260.15) / 0.4 ≈ 68.85 кДж.

Таким образом, работа, совершаемая при сжатии 1 кг газа, составляет около 68.85 кДж.

Надеюсь, ответ понятен! Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, спросите.
0,0(0 оценок)
Ответ:
stilist2011
stilist2011
20.04.2020 01:10
Добрый день, ученик!

Для решения данной задачи по физике нам понадобится использовать закон сохранения импульса и формулу для кинетической энергии.

Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы до и после взаимодействия остается неизменной. Импульс в данном случае равен произведению массы на скорость: p = m * v.

Таким образом, имеем следующее равенство:
m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2',

где m1 и m2 - массы атомов до разделения, v1 и v2 - их скорости до разделения, а m1' и m2', v1' и v2' - массы и скорости соответственно после разделения.

Мы знаем, что молекула не движется до разделения, поэтому её общий импульс равен нулю: m1v1 + m2v2 = 0.

Теперь рассмотрим кинетическую энергию атома с массой т2 до его движения. Формула для кинетической энергии выглядит как K = (1/2)mv^2, где m - масса, v - скорость.

Так как мы рассматриваем атом с массой т2, его кинетическая энергия до движения будет равна K2 = (1/2)t2v2^2.

Для движущихся атомов после разделения их кинетическая энергия будет равна сумме кинетических энергий каждого отдельного атома: K1' + K2' = (1/2)t1v1'^2 + (1/2)t2v2'^2.

Задача требует найти во сколько раз суммарная кинетическая энергия двух атомов больше кинетической энергии атома с массой т2, то есть нужно выразить отношение K1' + K2' к K2.

Подставим полученные равенства:
K1' + K2' = (1/2)t1v1'^2 + (1/2)t2v2'^2.

Теперь вспоминаем о законе сохранения импульса. Импульс до разделения равен нулю, следовательно, импульс после разделения также должен быть равен нулю. Это означает, что m1'v1' + m2'v2' = 0.

С учетом этих равенств можно записать:
m1'v1' = -m2'v2' и выразить отношение скоростей через отношение масс:
(v1' / v2') = - (m2' / m1').

Теперь введем обозначение для масс после деления - t1' и t2', тогда:
(v1' / v2') = - (t2' / t1').

Подставим это значение обратно в выражение для кинетической энергии:
K1' + K2' = (1/2)t1v1'^2 + (1/2)t2v2'^2 = (1/2)t1v1'^2 - (1/2)t1'v2'^2.

Теперь выразим t1', используя закон сохранения импульса:
m1v1 = m1'v1' + m2'v2',
t1v1 = t1'v1' + t2'v2'.

Выразим t1' и t2':
t1' = (t1v1 - m1v1) / v1',
t2' = (m1v1 - t1v1) / v2'.

Теперь подставим эти значения в выражение для кинетической энергии:
K1' + K2' = (1/2)t1v1'^2 - (1/2)t1'v2'^2 = (1/2)t1v1'^2 - (1/2)((t1v1 - m1v1) / v1') * v2'^2.

Дальнейшие вычисления могут быть существенно усложнены, так как нам неизвестны конкретные значения масс и скоростей атомов. Без этих данных мы не сможем определить точное значение отношения суммарной кинетической энергии двух атомов к кинетической энергии атома с массой т2.

Однако, ты можешь провести численные расчеты для конкретных значений масс и скоростей атомов, чтобы получить числовой ответ.

Надеюсь, я смог дать тебе достаточно детальное объяснение по данной задаче. Если у тебя есть еще вопросы или что-то не ясно, обязательно спроси!
0,0(0 оценок)
Популярные вопросы: Физика
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси ai-бота