Задание 1 Бутылку, заполненную газом, плотно закрыли пробкой площадью поперечного сечения 2,5 см2. Чтобы удерживать пробку, нужно прикладывать силу 12 Н. До какой температуры нужно нагреть газ, чтобы пробка вылетела из бутылки? Начальная температура -3⁰С, атмосферное давление 105 Па.
Задание 2 Вычислите среднюю квадратичную скорость атомов гелия в атмосфере Юпитера. Температура атмосферы этой планеты составляет –123 °С.
Задание 3
На рисунке в координатах p, V изображен замкнутый газовый процесс (цикл). Постройте этот цикл в координатах V, T и p, T.
1Найдем угловые скорости диска: w1=2пиn1/60=8пи; w2=2пи*n2/60=4пи; пи=3,14;Работа момента силы=работе сил торможения=изменению кинетической энергии вращающегося диска: A=J*w2^{2}/2-J*w1^{2}/2=J(w2^{2}-w1^{2})/2=-36*(пи) ^{2}Dж: 2) Не использовано время t=1мин=60с; -это для решения задачи вторым находим угловое ускорение эпсилон=(w2-w1)/t;=-4пи/60;Находим Момент силы: M=J*эпсилон; Находим угол поворота за t=60c;фи=w1t+эпсилон*t^{2}/2=360пи и находим работу сил торможения :A=M*фи=-36пи в квадрате Дж
N ≈ 1.57·10²³
Объяснение:
T = 315 K
<v> = 320 м/c
m = 20 г = 0,02 кг
Na = 6.022·10²³ 1/моль - постоянная Авогадро
R = 8.31 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная
N - ?
По закону Клапейрона-Менделеева
pV = νRT
(р - давление, V - объём, ν - количество вещества)
ν = N/Na
pV = NRT/Na (1)
Будем считать газ идеальным и одноатомным, тогда давление газа р можно вычислить как
р = nm₀<v>²/3 (n - концентрация, m₀ - масса молекулы)
n = N/V; m₀ = m/N
Тогда
nm₀ = m/V
р = m<v>²/3V
и
pV = m<v>²/3 (2)
Приравняем правые части уравнений (1) и (2)
NRT/Na = m<v>²/3
и выразим отсюда N
N = m<v>²Na/3RT
N = 0.02 · 320² · 6.022·10²³ : (3 · 8.31 · 315)
N ≈ 1.57·10²³