Присоединиться

11 класс·высокий уровень

В гладкой, открытой с обоих концов вертикальной трубе, имеющей два

Условие

Рисунок к задаче

В гладкой, открытой с обоих концов вертикальной трубе, имеющей два разных сечения, находятся два поршня, соединенные стержнем длиной 0,5 м, а между поршнями — 0,2 моля идеального газа. Площадь сечения верхнего поршня S1=40см2,S_1=40см^{2} , а нижнего S2=190см2S_2=190см^{2} Давление газа p=90кПа,p=90кПа, давление наружного воздуха p0=100кПаp_0=100кПа На сколько нужно изменить температуру газа между поршнями, чтобы они переместились вниз на 3 см?

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. [рисунок] Обозначим длину верхней части сосуда b, тогда нижняя часть имеет длину l - b Изобразим силы, действующие данной системе: на верхний поршень действуют силы F1=p0S1F_1=p_0S_1 и F2=pS1б,F_2=pS_1б, на нижний поршень силы F3=pS2F_3=pS_2 и F4=p0S2F_4=p_0S_2 На поршни действует сила тяжести mg, где m — общая масса обоих поршней.

    Данная система находится в равновесии, если F⃗1+F⃗2+F⃗3+F⃗4+m\vecg=0\vec{F}_1 + \vec{F}_2 + \vec{F}_3 + \vec{F}_4 + m \vecg=0 Так как стенки гладкие, внешнее давление и масса поршней не меняется, то делаем вывод, что при перемещении системы соединенных поршней давление газа в сосуде останется неизменным.

    При этом изменится объем газа в сосуде.

Осталось ещё 1 шаг

  1. В первом случае объем газа был равен V_1=bS_1…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

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

В гладкой, открытой с обоих концов вертикальной трубе, имеющей два — решение с объяснением | Lom Ai