В вертикально расположенном цилиндре под поршнем находится идеальный газ

7563. В вертикально расположенном цилиндрическом сосуде под поршнем находится идеальный газ

7563. В вертикально расположенном цилиндрическом сосуде под поршнем находится идеальный газ.

7563. В вертикально расположенном цилиндрическом сосуде под поршнем находится идеальный газ. Сосуд помещается в лифт. Когда лифт неподвижен, расстояние между поршнем и дном сосуда h = 12 см. При движении лифта с постоянным ускорением расстояние между поршнем и дном цилиндра оказалось равным x = 10 см. Найти модуль ускорения лифта a. Температуру считать постоянной, ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/c2, атмосферное давление не учитывать.

Дано: h = 12 см=0,12 м; x = 0,10 м; g = 10 м/c2

Решение. Пусть M — масса поршня, S — его площадь. Когда лифт покоится, давление газа в сосуде

В ускоренно движущемся лифте, в соответствии со вторым законом Ньютона, для поршня справедливо уравнение:

Следовательно, давление газа в движущемся сосуде

откуда вытекает равенство

При решении этой задачи существенным моментом является запись второго закона Ньютона для поршня.

В вертикально расположенном цилиндре под поршнем находится идеальный газ

2017-04-24
В вертикально расположенном цилиндре находится газ массой $m$. Газ отделен от атмосферы поршнем, соединенным с дном цилиндра пружиной с жесткостью $k$. При температуре $T_ $ поршень расположен на расстоянии $h$ от дна цилиндра. До какой температуры $T_ $ надо нагреть газ, чтобы поршень поднялся до высоты $H$? В обоих случаях пружина растянута. Молярная масса газа равна $\mu$.

Силы, действующие на поршень, представлены на рис. На поршень действуют: сила тяжести $M \vec $, где $M$ — масса поршня; сила атмосферного давления $\bar

S>$, где $p_ $ — атмосферное давление, $S$ — площадь поршня: сила упругости $\bar _ $, причем ее модуль по закону Гука $F_ = k(l — x_ )$, где $x_ $ — длина нерастянутой пружины, $l$ — ее длина в деформированном состоянии: сила давления газа под поршнем $\bar

$, где $p$ — давление газа.

При равновесии поршня $pS — p_ S — Mg — F_ = 0$. Когда поршень расположен на высоте $h, F_ = k(h — x_ ), p = p_ $, получаем уравнение $p_ S — p_ S — Mg — k(h — x_ ) = 0$ (1).

Когда поршень находится на высоте $H$, получаем уравнение

$p_ S — p_ S — Mg — k (H — x_ ) = 0$ (2).

После вычитания уравнений (1) и (2) находим, что $(p_ — p_ )S — k(H — h) = 0$ (3).

Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона в первом состоянии: $p_ V_ = p_ Sh = \frac RT_ \Rightarrow p_ = \frac RT_ $.

Аналогично можно выразить давление $p_ $, во втором состоянии. Получаем, что $p_ = \frac RT_ $. После подстановки значений давления в уравнение (3) получим:

Читайте также: Передний цилиндр kdss прадо 150

$\frac RS \left ( \frac > — \frac > \right ) = k (H-h) \Rightarrow T_ = T_ \frac + \frac $.

В вертикально расположенном цилиндре под поршнем находится идеальный газ

Систему отсчета, связанную с Землей, будем считать инерциальной. В процессе медленного подъема поршня его ускорение считаем ничтожно малым. Поэтому сумма приложенных к поршню сил при его движении равна нулю. В проекциях на вертикальную ось у получаем: \( — — Mg = 0 \), или \(

Отсюда получаем давление газа \( p \), под движущимся поршнем: \(

+ \frac > \). Используем модель одноатомного идеального газа: \( \left\ pV = vRT\\ U = \frac vRT \end \right. \)

Отсюда получаем: \( U = \frac pV \)

Внутренняя энергия газа в исходном состоянии \( = \frac

Sh \), а в конечном состоянии

Процесс движения поршня идет при постоянном давлении газа \(

\) Поэтому из первого начала термодинамики получаем: \( Q = — +

Подставляя сюда выражения для \(

\), \( \) и \( \), получим: \( Q = \frac (

S + Mg)(H — h) = \) \( \frac Mgh + \frac (Mg +

Ответ: \( \frac Mgh + \frac (Mg +

В вертикально расположенном цилиндре под поршнем находится идеальный газ

В гладком вертикальном цилиндре под подвижным поршнем массой M = 25 кг и площадью S = 500 см 2 находится идеальный одноатомный газ при температуре T = 300 К. Поршень в равновесии располагается на высоте h = 50 см над дном цилиндра. После сообщения газу некоторого количества теплоты поршень приподнялся, а газ нагрелся. Найдите удельную теплоёмкость газа в данном процессе. Давление в окружающей цилиндр среде равно p₀ = 10 4 Па, масса газа в цилиндре m = 0,6 г .

Как следует из условия, объём газа равен а давление равно в течение всего процесса подвода теплоты. Согласно уравнению Клапейрона — Менделеева где — количество газа (в молях). Отсюда После сообщения газу некоторого количества теплоты температура газа увеличилась на а его объём возрос на причём согласно первому началу термодинамики где изменение внутренней энергии для одноатомного идеального газа а работа газа в изобарическом процессе

Таким образом, а удельная теплоёмкость газа в данном изобарическом процессе равна по определению:

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом ((в данном случае — определение удельной теплоёмкости, уравнение Клапейрона—Менделеева, первое начало термодинамики, выражения для внутренней энергии идеального одноатомного газа и для работы газа при изобарическом процессе);

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений величин, используемых в условии задачи);

III) проведены необходимые математические преобразования, приводящие к правильному ответу;

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

Лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты, не заключены в скобки, рамку и т. п.).

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.

Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.

В решении отсутствует одна из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

В вертикально расположенном цилиндре под поршнем находится идеальный газ

04.05.2017
Открываем математику в режиме тестирования

02.05.2017
Открываем физику в режиме тестирования

29.04.2017
Открываем биологию в режиме тестирования

24.05.2017
Открываем мировую историю в режиме тестирования

19.04.2017
Открываем немецкий язык в режиме тестирования

16.04.2017
Открываем английский язык в режиме тестирования

10.04.2017
Открываем испанский язык в режиме тестирования

05.04.2017
Открываем русский язык в режиме тестирования

01.02.2017
Здесь будет город-сад!

На диаграмме изображён процесс 0→1→2→3→4→5, проведённый с одним молем газа. Положительную работу А газ совершил на участке:

На T − V диаграмме изображён процесс 0→1→2→3→4→5, проведённый с одним молем газа. Газ не совершал работу (А = 0) на участке:

На T — V диаграмме изображён процесс 0→1→2→3→4→5, проведённый с одним молем газа. Газ совершил положительную работу А на участке:

На р — V диаграмме изображён процесс 0→1→2→3→4→5, проведённый с одним молем газа. Положительную работу А газ совершил на участке:

На T — V диаграмме изображён процесс 0→1→2→3→4→5, проведённый с одним молем газа. Газ не совершал работу (А = 0) на участке:

На p — V диаграмме изображён процесс 0→1→2→3→4→5, проведённый с одним молем газа. Положительную работу А газ совершил на участке:

Идеальный одноатомный газ, количество вещества которого постоянно, переводят из состояния A в состояние C (см. рис.). Значения внутренней энергии U газа в состояниях A, B, C связаны соотношением:

Идеальный одноатомный газ, количество вещества которого постоянно, переводят из состояния A в состояние C (см. рис.). Значения внутренней энергии U газа в состояниях A, B, C связаны соотношением:

Идеальный одноатомный газ, количество вещества которого постоянно, переводят из состояния A в состояние C (см. рис.). Значения внутренней энергии U газа в состояниях A, B, C связаны соотношением:

Идеальный одноатомный газ, количество вещества которого постоянно, переводят из состояния A в состояние C (см. рис.). Значения внутренней энергии U газа в состояниях A, B, C связаны соотношением:

Идеальный одноатомный газ, количество вещества которого постоянно, переводят из состояния A в состояние C (см. рис.). Значения внутренней энергии U газа в состояниях A, B, C связаны соотношением:

На V−T диаграмме изображены различные состояния некоторого вещества. Состояние с наибольшей средней кинетической энергией молекул обозначено цифрой:

На p−T диаграмме изображены различные состояния некоторого вещества. Состояние с наибольшей средней кинетической энергией молекул обозначено цифрой:

На V−T диаграмме изображены различные состояния некоторого вещества. Состояние с наибольшей средней кинетической энергией молекул обозначено цифрой:

На p−T диаграмме изображены различные состояния некоторого вещества. Состояние с наибольшей средней кинетической энергией молекул обозначено цифрой:

На p−T диаграмме изображены различные состояния некоторого вещества. Состояние с наибольшей средней кинетической энергией молекул обозначено цифрой:

В герметично закрытом сосуде находится гелий, количество вещества которого V = 10 моль. Если за некоторый промежуток времени температура газа изменилась от t₁= 17 °С до t₂ = 137 °С, то изменение внутренней энергии гелия равно:

В вертикально расположенном цилиндре под легкоподвижным поршнем, масса которого m = 4,00 кг, а площадь поперечного сечения S = 20,0 см 2 , содержится идеальный газ (см. рис.). Цилиндр находится в воздухе, атмосферное давление которого p₀ = 100 кПа. Если начальная температура газа и объем T₁ = 270 К и V₁ = 3,00 л соответственно, а при изобарном нагревании изменение его температуры ΔT = 180 К, то работа A, совершенная силой давления газа, равна . Дж.

За некоторый промежуток времени температура криптона, находящегося в герметично закрытом сосуде, изменилась на Δt = 100 °С. Если изменение внутренней энергии газа ΔU = 15 кДж, то количество вещества ν криптона равно:

В вертикально расположенном цилиндре под легкоподвижным поршнем, масса которого m = 3,00 кг, а площадь поперечного сечения S = 15,0 см 2 , содержится идеальный газ (см. рис.). Цилиндр находится в воздухе, атмосферное давление которого p₀ = 100 кПа. Если начальная температура газа и объем T₁ = 280 К и V₁ = 2,00 л соответственно, а при изобарном охлаждении изменение его температуры ΔT = -140 К, то работа A_вн, совершенная внешними силами, равна . Дж.

В герметично закрытом сосуде находится аргон, количество вещества которого ν = 7,00 моль. Если за некоторый промежуток времени внутренняя энергии газа изменилась на ΔU = −9,60 кДж, то изменение температуры Δt аргона равно:

В вертикально расположенном цилиндре под легкоподвижным поршнем, масса которого m = 2,00 кг, а площадь поперечного сечения S = 10,0 см 2 , содержится идеальный газ (см. рис.). Цилиндр находится в воздухе, атмосферное давление которого p₀ = 100 кПа. Если начальная температура газа и объем T₁ = 300 К и V₁ = 4,00 л соответственно, а при изобарном нагревании изменение его температуры ΔT = 160 К, то работа A, совершенная силой давления газа, равна . Дж.

Идеальный одноатомный газ, количество вещества которого моль, отдал количество теплоты |Q| = 20 Дж. Если при этом температура газа уменьшилась на = 20 °С, то:

В закрытом сосуде вместимостью V = 1,50 см 3 находится идеальный газ средняя квадратичная скорость поступательного движения молекул которого Если число молекул газа в сосуде , то давление p газа в сосуде равно . кПа. (Число Авогадро — 6,02 · 10 23 моль –1 .)