Температура воздуха в горизонтальном цилиндре с поршнем t1=70C . На какое расстояние переместится поршень при нагревании воздуха на ΔT=20 К, если вначале он находился на расстоянии l=14 см от торца цилиндра?

Объяснение:

Дано:

p - const

M = 28·10⁻³ кг/моль

m = 20 г =  0,020 кг

t₁ = 31°C;        T₁ = 273 + 31 = 304 K

V₁

V₂ = n·V₁

Q = 2576 Дж

A = 736 Дж

ΔU = 1840 Дж

n - ?  

1) Проверим первое начало термодинамики:

Q = ΔU + A

2576 ≡ 736 + 1840

2)

Количество вещества:

ν = m/M = 0,020  / (28·10⁻³) ≈ 0,71 моль

3)

Давление из уравнения Клапейрона-Менделеева:

p·V₁ = ν·R·T₁

p = ν·R·T₁ / V₁ = 0,71·8,31·304 / V₁

p = 1800 / V₁

Но:

A = p·ΔV = p·(n·V₁  - V₁) = p·V₁·(n-1)

A = (1800/V₁)·V₁·(n-1)

A = 1 800·(n - 1)

736 = 1800·(n-1)

n-1 = 736/1800

n = 1 + 0,41 =1,41

При подъёме шара вверх его потенциальная энергия увеличивается.

В самой верхней точке пути его потенциальная энергия является наибольшей.

При падении шара вниз его кинетическая энергия увеличивается .

Сразу после соударения шара с плитой его кинетическая энергия равна нулю .

Объяснение:

При подъёме шара вверх его потенциальная энергия увеличивается, так как увеличивается высота подъёма шара над поверхностью Земли.

В самой верхней точке пути его потенциальная энергия является наибольшей, так как наибольшая высота подъёма шара над поверхностью Земли.

При падении шара вниз его кинетическая энергия увеличивается, так как увеличивается скорость движения шара.

Сразу после соударения шара с плитой его кинетическая энергия равна нулю, так как скорость шара равна нулю.