В вертикальном цилиндре под поршнем площадь сечения которого (5 видео)

Содержание

В вертикальном цилиндре под поршнем площадь сечения которого
В вертикальном цилиндре под поршнем площадь сечения которого
В вертикальном цилиндре под поршнем площадь сечения которого
В вертикальном цилиндре под поршнем площадь сечения которого
📸 Видео

Видео:Мякишев. Термодинамика. Упражнение 2.6Скачать

В вертикальном цилиндре под поршнем площадь сечения которого

2017-04-24
В цилиндре с площадью сечения $S = 5 см^ $ под поршнем массой $M = 1 кг$ находится некоторый газ. При увеличении абсолютной температуры газа в $n = 1,5$ раза поршень поднимается вверх и упирается в уступы. При этом объем газа по сравнению с первоначальным увеличивается в $k = 1,2$ раза. Определить силу, с которой поршень давит на уступы. Атмосферное давление $p_ = 100 кПа$.

Рассмотрим силы, действующие на поршень в положении (2): $M \vec $ — сила тяжести; $\bar

S>$ — сила давления газа под поршнем; $\vec

S>$ — сила атмосферного давления; $\vec $ — результирующая сила со стороны уступов (рис.). Так как поршень находится в равновесии, то спроецировав силы на вертикальное направление Y, получим:

$p S — F — Mg — p_ S = 0 \Rightarrow F = p_ S — Mg — p_ S$ (*).

Для определения давления газа в состоянии (2) сравним параметры первого и второго состоянии газа (1): $p_ , V_ , T_ $; (2): $p_ , V_ , T_ $. Переход газа из состояния (1) в состояние (2) происходит при $m = const$, поэтому можно применить уравнение Клапейрона:

Для определения давления газа в состоянии (1) придется еще раз рассмотреть равновесие поршня (рис.). Условия равновесия запишутся в виде:

$p_ S — p_ S — Mg = 0 \Rightarrow p_ = p_ + \frac $. Значит, $p_ = \left ( p_ + \frac \right ) \frac $. Подставив в уравнение (*), найдем: $F = \left ( p_ + \frac <> \right ) \frac S — Mg — p_ S = (p_ S + Mg) \frac — (p_ S + Mg) = \left ( \frac -1 \right ) (p_ S + Mg) = 15 H$.

Видео:Мякишев. Термодинамика. Упражнение 4.4Скачать

В вертикальном цилиндре под поршнем площадь сечения которого

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:

Читайте также: Блок цилиндров для форд мондео

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.

Видео:Сосуд под поршнемСкачать

В вертикальном цилиндре под поршнем площадь сечения которого

Под поршнем массой m = 10 кг и площадью S = 50 см 2 в сосуде находится газ. Сосуд сначала неподвижен. Затем сосуд начинают поднимать вертикально вверх с ускорением a = 1 м/c 2 . Когда поршень стал неподвижен относительно сосуда, высота столба газа в сосуде уменьшилась на 5 %. Найдите внешнее давление. Процесс считать изотермическим.

Газ разреженный, поэтому его можно считать идеальным.

Запишем отношения объёмов до и после движения сосудов: По уравнению Менделеева-Клапейрона: Откуда:

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае — уравнение Менделеева-Клапейрона, первое начало термодинамики и выражение для внутренней энергии газа):

III) проведены необходимые математические преобразования (допускается вербальное указание на их проведение) и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

Записи, соответствующие одному или обоим пунктам: II и III -представлены не в полном объёме или отсутствуют.

При ПОЛНОМ правильном решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты, не заключены в скобки, рамку и т. п.).

При ПОЛНОМ решении в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.

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.

Видео:В горизонтальном цилиндрическом сосуде - Задача ЕГЭ по физике Часть 2Скачать

В вертикальном цилиндре под поршнем площадь сечения которого

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:

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:

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 .)