Расположите агрегатные состояния вещества по мере увеличения скорости рас диффузии в них . 1) газообразное состояние 2) жидкое состояние 3) твёрдое состояние
Уравнение состояния идеального газа: P*V=m*R*T / M Примем следующие обозначения: P1, V1, T1 - состояние первой и второй части сосуда до эксперимента P2 - искомое давление в обоих частях сосуда после эксперимента V2 - объем газа в первой части сосуда после эксперимента V3 - объем газа во второй части сосуда после эксперимента T2 - температура в первой части сосуда после эксперимента Первоначальный объем газа V1 в обоих частях сосуда одинаковый (перегородка первоначально делит сосуд пополам). Давление P1 и P2 в обоих частях сосуда одинаковое (за счет подвижности перегородки). m и M так же одинаковые в обоих частях сосуда и не изменяются во время эксперимента. Значит для обоих частей сосуда можно записать: P1*V1=k * T1 1*10^5 Па * V1 = k * (27+273) К
1*10^5 Па * V1 = k * 300 К (1)
После нагрева в первой части: P2 * V2 = k * T2 P2 * V2 = k * 330 К (2)
Во второй половине после нагрева: P2 * V3 = k * 300 К (3)
Ну и наконец, поскольку объем сосуда целиком не изменился, можно записать еще одно уравнение: 2 * V1 = V2 + V3 (4)
Из (1) выразим V1, из (2) выразим V2, из (3) выразим V3 и подставим всё это в (4):
2 * 300 * k / 1*10^5 = 330 * k / P2 + 300 * k / P2 (5)
Жёсткость пружины k начальная деформация h массы брусков m1, m2 скорость первого бруска в момент когда отпускают второй m1 v1^2 / 2 = k h^2 / 2 v1 = h корень (k / m1) ведём отсчёт времени и координат брусков от момента и положений, когда отпускают второй d^2 x1 / dt^2 = - k/m1 (x1-x2), d^2 x2 / dt^2 = - k/m2 (x2-x1) dx1 / dt = v1 при t = 0, dx2 / dt = 0 при t = 0 вычитая из первого второе получим d^2 (x1-x2) / dt^2 = (-k/m1 - k/m2) (x1-x2) откуда ясно, что величина (x1-x2) будет испытывать гармонические колебания с частотой омега = корень (k/m1 + k/m2) в начальный момент d(x1-x2) / dt = v1, x1-x2 = 0 при нулевой координате скорость максимальна амплитуда равна максимальная скорость делить на частоту A = v1 / омега = h корень (k / m1) / корень (k/m1 + k/m2) = = h корень (1/m1) / корень (1/m1 + 1/m2) = h корень (m2/(m1+m2)) амплитуда величины x1-x2 это и есть максимальная деформация пружины 10 * корень (16/25) = 8
Примем следующие обозначения:
P1, V1, T1 - состояние первой и второй части сосуда до эксперимента
P2 - искомое давление в обоих частях сосуда после эксперимента
V2 - объем газа в первой части сосуда после эксперимента
V3 - объем газа во второй части сосуда после эксперимента
T2 - температура в первой части сосуда после эксперимента
Первоначальный объем газа V1 в обоих частях сосуда одинаковый (перегородка первоначально делит сосуд пополам).
Давление P1 и P2 в обоих частях сосуда одинаковое (за счет подвижности перегородки).
m и M так же одинаковые в обоих частях сосуда и не изменяются во время эксперимента.
Значит для обоих частей сосуда можно записать: P1*V1=k * T1
1*10^5 Па * V1 = k * (27+273) К
1*10^5 Па * V1 = k * 300 К (1)
После нагрева в первой части: P2 * V2 = k * T2
P2 * V2 = k * 330 К (2)
Во второй половине после нагрева:
P2 * V3 = k * 300 К (3)
Ну и наконец, поскольку объем сосуда целиком не изменился, можно записать еще одно уравнение:
2 * V1 = V2 + V3 (4)
Из (1) выразим V1, из (2) выразим V2, из (3) выразим V3 и подставим всё это в (4):
2 * 300 * k / 1*10^5 = 330 * k / P2 + 300 * k / P2 (5)
Разделим обе части (5) на k:
2 * 300 / 10^5 = 330 / P2 + 300 / P2
600 / 10^5 = 630 / P2
P2 = 10^5 * 630 / 600 = 1,05 * 10^5 = 105 кПа
Лучше не бывает!
начальная деформация h
массы брусков m1, m2
скорость первого бруска в момент когда отпускают второй
m1 v1^2 / 2 = k h^2 / 2
v1 = h корень (k / m1)
ведём отсчёт времени и координат брусков от момента и положений, когда отпускают второй
d^2 x1 / dt^2 = - k/m1 (x1-x2), d^2 x2 / dt^2 = - k/m2 (x2-x1)
dx1 / dt = v1 при t = 0, dx2 / dt = 0 при t = 0
вычитая из первого второе получим
d^2 (x1-x2) / dt^2 = (-k/m1 - k/m2) (x1-x2)
откуда ясно, что величина (x1-x2) будет испытывать гармонические колебания с частотой омега = корень (k/m1 + k/m2)
в начальный момент d(x1-x2) / dt = v1, x1-x2 = 0
при нулевой координате скорость максимальна
амплитуда равна максимальная скорость делить на частоту
A = v1 / омега = h корень (k / m1) / корень (k/m1 + k/m2) =
= h корень (1/m1) / корень (1/m1 + 1/m2) = h корень (m2/(m1+m2))
амплитуда величины x1-x2 это и есть максимальная деформация пружины
10 * корень (16/25) = 8