Присоединиться

11 класс·высокий уровень

В закрытый теплопроводящий цилиндр объемом V = 20 л с гладкими

Условие

В закрытый теплопроводящий цилиндр объемом V = 20 л с гладкими внутренними стенками вставлен тонкий тяжелый поршень, находящийся вначале, при горизонтальном положении цилиндра, около его левой крышки. Внутренний объем цилиндра сообщается с сухим атмосферным воздухом, находящимся при нормальных условиях, через тонкую трубку с открытым краном, который может отсоединять цилиндр от атмосферы. В исходном положении поршень находится чуть левее отверстия трубки (см. рис.).

Рисунок к задаче

В некоторый момент цилиндр ставят в вертикальное положение с поршнем наверху, который опускается вниз, сразу перекрывая трубку и сжимая воздух под собой, а после установления равновесия находится на высоте 0,4l над дном цилиндра (высота цилиндра l = 1 м). Затем кран перекрывают и снова кладут цилиндр горизонтально. На какое расстояние Δl\Delta l сдвинется поршень после нового установления равновесия?

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Из теплопроводности цилиндра и постоянного его контакта с атмосферой при нормальных условиях следует, что во всех равновесных состояниях системы ее температура будет одинаковой и равной температуре при нормальных условиях, то есть T = 273 К = 0 °C.2. В первом состоянии весь цилиндр заполнен воздухом при нормальном атмосферном давлении p_а, а его количество согласно уравнению Менделеева — Клапейрона равно ν1=paVRT\nu_1= \frac{p_aV}{RT}

Осталось ещё 3 шага

  1. После поворота цилиндра в вертикальное…

  2. Теперь в цилиндре объемом V = l · S и…

  3. Таким образом, поршень сдвинется влево на…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «МКТ и термодинамика»