Принцип работы такой: с некоей силой F1 мы давим на маленькую площадь, под ней образуется давление, которое давит на большую площадь и за счёт этого даёт большую силу на выходе. Давление есть отнощение силы к площади: P=F/S Раз у нас цилиндр, его сечение круговое и площадь сечения равна: S=П*R^2 = П*(D/2)^2 = П * D^2 / 4 Отнощение площадей будет: S1 / S2 = (П * D1^2 / 4) / (П * D2^2 / 4) = D1^2 / D2^2 = 50*50 / 4*4 = 2500 / 16 = 156,25 Давление силы F1 в большом цилиндре будет равно давлению в малом цилиндре с силой F2: P = F1/S1 = F2/S2 Отсюда F1/F2 = S1/S2 = 156,25 раз
1) Уравнение Менделеева-Клапейрона для идеального газа:
Р*V = (m/M)*R*T
где: Р - давление газа , Па. Р = 300000 Па
V - объем газа, м³
m - масса газа, кг , m = 0,01 кг
M - масса 1 моля кислорода, кг/моль , М = 32 г/моль=0,032 кг/моль
R - универсальная газовая постоянная, R = 8,314 Дж/(моль*К)
T - температура, °К. T = 10 + 273 = 283°К
2) Находим из данного уравнения V :
V = (m*R*T)/(M*P) = 0,01 *8,314*283/(0,032*300000) = 0,00245 м³
3) Уравнение состояния идеального газа:
Р₁*V₁/T₁ = P₂*V₂/T₂
Так как давление постоянно, то Р₁ = Р₂
V₁/T₁ = V₂/T₂
Отсюда:
Т₂ = Т₁*V₂/V₁ = 283*0,005/0,00245 = 577,5°К
ответ: Начальный объем 0,00245 м³ = л
Конечная температура 577,5°К или 304,5°С