В вертикальном цилиндре под невесомым поршнем находится идеальный газ. Поршень может двигаться без трения. Груз какой массы нужно положить на поршень, чтобы он оставался в прежнем положении, если температуру газа увеличить в 3 раза? Площадь поршня 10 см^2. Атмосферное давление 10^5 Па. ОЧЕНЬ ЗАРАНЕЕ ОГРОМНОЕ
Объяснение:
Дано:
m1 = 120г = 0.12кг - масса сосуда,
m2 = 200г = 0.2кг - масса воды,
c1 = 840Дж/(кг * К) - удельная теплоемкость стекла,
с2 = 4200Дж/(кг * К) - удельная теплоемкость воды,
t1 = 20°С - температура сосуда,
t2 = 100°С - температура воды,
t3 = 40°С - конечная температура сосуда с водой;
Найти dQ/dt.
Напишем уравнение теплового баланса:
Система должна была получить теплоту в количестве:
Q2 = m2 * c2 * (t2 - t3);
Но получила в количестве
Q1 = m1 * c1 * (t3 - t1);
Количество Q2 - Q1 система потеряла за 5мин:
Q2 - Q1 = 0.2 * 4200 * (100 - 40) - 0.12 * 840 * (40 - 20) = 4200 * 60 * 0.2 - 0.12 * 840 * 20 =
= 50400Дж - 2016Дж = 48384Дж.
Потеря теплоты в единицу времени:
dQ/dt = 48384Дж/300с = 161.3Дж/с.
р max = 1,413 · 10⁻³ кг·м/с
Объяснение:
T = 4с - период колебаний
А = 2 см = 0,02 м - амплитуда колебаний
m = 45 г = 0,045 кг - масса шарика
р max - ? - максимальный импульс
Закон изменения перемещения шарика (по рисунку)
х(t) = А sin (2πt/T + π/2)
или
х(t) = 0.02 sin (0.5πt + π/2) (м)
Закон изменения скорости шарика
v(t) = x'(t) = 0.02 · 0.5π cos (0.5πt + π/2) (м/c)
или
v(t) = x'(t) = 0.01π cos (0.5πt + π/2) (м/c)
v max = 0.01π
v max = 0.0314 м/с
Максимальный импульс
р max = m · v max = 0.045 · 0.0314 = 0.001413 (кг·м/с)
р max = 1,413 · 10⁻³ кг·м/с