Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Тонкостенный цилиндр с воздухом закрыт снизу поршнем массой m = 1 кг

Условие

Рисунок к задаче

Тонкостенный цилиндр с воздухом закрыт снизу поршнем массой m = 1 кг, который может без трения перемещаться в цилиндре. Цилиндр плавает в вертикальном положении в воде при температуре T = 293 К (см. рис.). Когда цилиндр опустили при постоянной температуре на глубину h = 1 м (от поверхности воды до его верхней крышки), он потерял плавучесть. Какое количество воздуха было в цилиндре? Атмосферное давление равно p₀ = 10⁵ Па, масса цилиндра и воздуха в цилиндре гораздо меньше массы поршня.

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Поскольку цилиндр легкий, а трения между ним и поршнем нет, то при плавании воздух в цилиндре находится под атмосферным давлением p0p_0 Обозначим объем воздуха в цилиндре при плавании через V Тогда, согласно уравнению Клапейрона — Менделеева, p0V=νRT,p_0V =\nu RT, где ν\nu — искомое количество воздуха.

    Неизвестный объем V воздуха при атмосферном давлении можно найти из следующих соображений.

Осталось ещё 2 шага

  1. Сила Архимеда, действующая на цилиндр с…

  2. Согласно закону Бойля — Мариотта, при…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Молекулярная физика. Термодинамика (расчетная задача высокого»

Тонкостенный цилиндр с воздухом закрыт снизу поршнем массой m = 1 кг — решение с объяснением | Lom Ai