В вертикальном закрытом с обоих торцов цилиндре находится массивный поршень

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

В вертикальном закрытом с обоих торцов цилиндре находится массивный поршень

2017-06-30
В вертикальном закрытом с обоих торцов цилиндре находится массивный поршень, по обе стороны которого по одному молю воздуха при одинаковой температуре. Давление газа в верхней части сосуда $p_ = 150кПа$, в нижней $p_ = 250 кПа$. Во сколько раз был увеличен общий занимаемый газом объем, если при неизменном количестве и температуре газа, а так же массе и размерах поршня, давление газа в верхней части сосуда стало $p_ = 50 кПа$. Трение поршня о стенки цилиндра пренебрежимо мало.

Исходные давления в обеих частях цилиндра меньше $10^ Па$, поэтому газ в них как в начальном, так и в конечном состоянии можно считать идеальным.

Уравнения состояния газов, находящихся в каждой из частей цилиндра, имеют вид:
начальное состояние — $V_ = \frac

>$;
конечное состояние — $V_ = \frac

$V_ , V_ $ — исходные объемы газов в верхней и нижней частях цилиндра; $V_ , V_ $ — конечные объемы газов в тех же частях цилиндра; $p_ $ — давление в нижней части цилиндра. При записи уравнений состояния приняты во внимание неизменность количества газа и его температуры.

Давление в нижней части цилиндра всегда больше давления в верхней части на величину давления $p_ $, создаваемого весом поршня, т.е.

Отсюда $p_ = p_ + ( p_ — p_ )$.
Отношение общих объемов, занимаемых газом, в начальном и конечных состояниях

Видео:Теплоизолированный цилиндр разделён подвижным теплопроводящим поршнем на две части. В одной - №29369Скачать

В вертикальном закрытом с обоих торцов цилиндре находится массивный поршень

2018-04-16
В вертикальном закрытом с обоих торцов цилиндре находится легкоподвижный поршень, по обе стороны которого — по одному молю воздуха. В равновесном состоянии при температуре $T_ = 300 К$ объем верхней части цилиндра в $\eta = 4,0$ раза больше объема нижней части. При какой температуре отношение этих объемов станет $\eta^ = 3,0$?

Пусть $p_ $ и $p_ $ — давление в верхней и нижней части цилиндра соответственно при температуре $T_ $. В положении равновесия для поршня:

$p_ S + mg = p_ S$ или, $p_ + \frac = p_ $ ($m$ — масса поршня).
Но $p_ = \frac > >$ (где начальный объем нижней части)
Итак, $\frac > > + \frac = \frac > >$, $ \frac = \frac > > \left ( 1 — \frac \right )$ (1)

Пусть $T^ $ — искомая температура, и при этой температуре объем нижней части становится $V^ $, то согласно условию задачи объем верхней части становится $\eta^ V^ $

Следовательно, $\frac = \frac > \left ( 1 — \frac > \right )$ (2)

Так как общий объем должен быть постоянным,

Полагая значение $V^ $ в уравнении (3), получаем

Видео:В закрытом гофрированном цилиндре переменного объёма (сильфон) находится воздух при - №27347Скачать

В вертикальном закрытом с обоих торцов цилиндре находится массивный поршень

2017-06-30
В вертикальном закрытом с обоих торцов цилиндре находится массивный поршень, по обе стороны которого по одному молю воздуха при одинаковой температуре. Отношение верхнего объема к нижнему $n = 4,0$. Каким станет отношение объемов, если общий объем, занимаемый газом, уменьшить в $k = 2,0$ раза, а количество и температуру газа, а также массу и размеры поршня оставить неизменными. Трение поршня о стенки цилиндра пренебрежимо мало.

Читайте также: Что такое цилиндр жесткого диска это

Пусть $V_ $ и $V_ $ — начальные объемы газов в верхней и нижней частях цилиндра; $V_ $ и $V_ $ — объемы тех же газов после их сжатия. По условию задачи $\frac > > = n$. Общий объем газов до сжатия $V_ = V_ + V_ = (n+1) V_ $.

Давление в нижней части цилиндра всегда больше давления в его верхней части на величину давления $p_ $, создаваемого весом поршня, т.е.

Подставляем сюда выражения для давлений из уравнения Клапейрона — Менделеева, приняв во внимание тот факт, что количество и температура газа при их сжатии не изменились

По условию задачи общий объем газа уменьшается в $k$ раз, поэтому

Из двух последних равенств находим

Преобразуя это равенство и сделав в нем замену $r = \frac > >$, получим квадратное уравнение относительно искомой величины $r$

Физический смысл имеет только один корень этого уравнения:

Видео:Физика В вертикальном цилиндрическом сосуде с гладкими стенками под подвижным поршнем массой 10 кгСкачать

При какой температуре отношение объёмов станет n’=3,0

Помощь в написании контрольных, курсовых и дипломных работ здесь.

Каково отношение энергетических светимостей этой поверхности и черного тела при данной температуре?
Здравствуйте! Есть задача, в которой два вопроса. Может кто-нибудь подсказать решение? Раскаленная.

При какой температуре
При какой температуре энергия теплового движения атомов гелия будет достаточна для того, чтобы.

При какой температуре в ноубуков .
При какой температуре в ноубуков включаеться кулер? и что такое Frestplatte и при какой температуре.

При какой температуре паять феном?
Добрый вечер) Решил я освоить пайку всяких многоногих атмег и смд мелочевки при помощи фена.

Давление поршня на воздух под ним, складывается из давления воздуха сверху P_b и некоторой постоянной величины определяемой весом и площадью поршня P_p. При температуре T=300, P_p=3 P_b. Для того чтобы объёмы относились как 3:1 нужно, что бы P_p=2 P_b‘, то есть температура должна бы вырасти в 1,5 раза: T’=450K.

Это не верно. Нужно учесть изменение объема. То есть верно, что:
p_b‘=3P_b/2

Добавлено через 22 минуты

При начальной температуре верхний объем V_b составлял 4/5 общего объема, а при конечной объем V_b‘ составит 3/4, то есть:

Т’=421,87 K
Проверьте внимательно.

Добавлено через 7 часов 19 минут

Если общий объем воздуха V то:

При какой температуре следует проводить реакцию?
3)Температурный коэффициент скорости реакции равен 2,5. При какой температуре следует проводить.

При какой температуре начинает вращаться кулера
Доброе утро, формучане. Около недели назад моя видеокарта решила подкинуть мне подарок -.

При какой температуре можно использовать Atom n550?
Вопрос такой при какой температуре его можно юзать если в спокойном состоянии температура на ядрах.

Определить отношение объёмов
Одинаковые массы водорода и гелия поместили в сосуд объема V1, который отделен от откачанного до.

Видео:Двухтактные Двигателя. Собеседование на 4+Скачать

В вертикальном закрытом цилиндре находится подвижный поршень

Видео:Парадокс сужающейся трубыСкачать

Условие задачи:

В вертикальном закрытом цилиндре находится подвижный поршень, по обе стороны которого находится по одному молю гелия. При равновесии при температуре 320 К объем гелия над поршнем в 4 раза больше объема под поршнем. При какой абсолютной температуре отношение объемов станет равным трем?

Задача №4.3.34 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Видео:В цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится водяной пар и капля воды - №24092Скачать

Решение задачи:

Величины без штриха соответствуют моменту до нагревания, со штрихом – после нагревания. Силы, действующие на поршень, показаны на рисунке справа.

Поскольку поршень в обоих случаях находится в равновесии, запишем первый закон Ньютона для этих случаев:

Читайте также: Оппозитное расположение цилиндров это как

Отнимем из нижнего выражения верхнее, сократим на площадь \(S\) и получим:

Запишем 4 уравнения Клапейрона-Менделеева для каждой части газа до и после нагревания:

Выразим каждое давление и подставим в уравнение (1):

Сократив на \(\nu R\) будем иметь следующее уравнение:

Домножим обе части уравнения на \((V_1 \cdot V_1^*)\), тогда:

Поделим обе части уравнения на \(V_1^*\), тогда:

Осталось найти неизвестное отношение \(\frac > >>\), для чего используем тот факт, что полный объем сосуда не изменятся.

\[\left\
V_1^* + V_2^* = V \hfill \\
\frac > > = 3 \hfill \\
\end \right. \Rightarrow V_1^* + \frac > = V \Rightarrow \frac > = V \Rightarrow V_1^* = \frac > \]

Подставим полученное отношение и исходную температуру в формулу (2):

Видео:Джеймс Уатт и его паровая машинаСкачать

Ответ: 177° C.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Если Вам понравилась задача и ее решение, то Вы можете поделитесь ею с друзьями с помощью этих кнопок.

Видео:Эффект Магнуса и уравнение БернуллиСкачать

В вертикальном закрытом с обоих торцов цилиндре находится массивный поршень

2020-04-09
В закрытом с обоих торцов цилиндре при температуре $100^ С$ находятся пары воды и гелий, отделенные друг от друга гладким тяжелым поршнем. Когда ось цилиндра была горизонтальной, объемы пара и гелия были равны друг другу, а давление водяного пара было в $n = 3$ раза меньше давления насыщенного пара воды при $100^ С$ . После того как цилиндр поставили вертикально, через достаточно большой промежуток времени половина пара сконденсировалась. Определите установившееся давление $p$ гелия в вертикально расположенном цилиндре, если температура в обеих частях цилиндра все время поддерживалась неизменной. Нормальное атмосферное давление равно $p_ = 10^ Па$.

Пусть $p_ = p_ = 10^ Па$ — давление насыщенного пара воды при $100^ C$, $V$ — объемы пара и гелия в исходном состоянии, $\nu_ $ — число молей пара, а $\nu_ $ — число молей гелия. Поскольку давления и объемы пара и гелия в исходном состоянии равны друг другу, то

V > $, где $T = 373 К$.

Так как в вертикально стоящем цилиндре часть пара сконденсировалась при неизменной температуре, то гелий должен находиться в верхней части цилиндра, а давление в нижней части цилиндра должно стать равным $p_ $. Поскольку плотность пара во много раз меньше плотности воды при $100^ С$, то объемом сконденсировавшейся воды можно пренебречь, а потому занятый гелием объем можно считать равным

Поэтому, согласно уравнению Менделеева-Клапейрона, искомое давление гелия равно

Видео:Урок 161. Задачи на газовые законы - 4Скачать

В вертикальном закрытом с обоих торцов цилиндре находится массивный поршень

Видео:Изменяемая Степень Сжатия! Сборка KR20DDET!Скачать

Разделы

Видео:Атмосферное давление. Измерение атмосферного давления. 7 класс.Скачать

Дополнительно

Задача по физике — 3530

Очень небольшой теплоизолированный сосуд разделен на две равные части теплопроницаемой перегородкой. В каждой части находится углекислый газ в количестве $10^ моль$. Температура газа в одной части сосуда $t_ = 28^ С$, во второй части $t_ = 27^ С$. Пренебрегая теплоемкостью сосуда, определить, во сколько раз возрастает вероятность состояния системы при выравнивании температур. Определить изменение вероятности при переходе теплоты от менее нагретой части газа к более нагретой. Считать, что газ идеальный.

Задача по физике — 3636

В сосуде находится 1 л воды при температуре $27^ С$. Чему стало бы равно давление внутри сосуда, если бы силы притяжения между молекулами воды внезапно исчезли?

Задача по физике — 3637

Сухой воздух по объему состоит на 78 % из азота и на 21 % из кислорода. Определить для воздуха отношение азота к кислороду по массе.

Задача по физике — 3638

Масса $m = 716 мг$ органического соединения в газообразном состоянии, имеющего формулу ($C_ H_ O)_ $ при давлении $p = 10^ Па$ и температуре $t = 200^ С$ занимает объем $V = 243 см^ $. Найдите значение параметра $n$. Атомные массы: углерода $\mu_ = 12 г/моль$, водорода $\mu_ = 1 г/моль$, кислорода $\mu = 16 г/моль$.

Читайте также: Из какого материала изготавливают гильзы блока цилиндров

Задача по физике — 3639

Аквалангисту необходимо определить глубину озера. Никаких иных инструментов, кроме цилиндрической мензурки с делениями у него нет. Как ему справиться с задачей?

Задача по физике — 3640

Два баллона с кислородом вместимостью 2 и 7 л соединили трубкой. Какое давление установится в баллонах, если до соединения оно соответственно было равно $1,0 \cdot 10^ Па$ и $0,52 \cdot 10^ Па$? Температура газа не изменилась.

Задача по физике — 3641

Объем некоторой массы идеального газа при изобарическом нагреве на $\Delta T = 10 К$ увеличился на $\alpha = 0,03$ части от первоначальной величины. Определить начальную температуру газа.

Задача по физике — 3642

Определить температуру газа, находящегося в закрытом сосуде, если давление газа увеличивается на 0,4 % первоначального давления при нагревании газа на $1^ С$.

Задача по физике — 3643

При нагревании некоторой массы идеального газа на $\Delta t = 250^ С$ его объем увеличился на $\alpha = 1/7$, а его давление увеличилось на $\beta = 1/2$ своего первоначального значения. Какова была первоначальная температура газа?

Задача по физике — 3644

На какую глубину в жидкости плотности $\rho$ надо погрузить открытую трубку длиной $L$, чтобы, закрыв верхнее отверстие, вынуть столбик жидкости высотой $L/2$? Атмосферное давление $p_ $.

Задача по физике — 3645

Бутылка, наполненная газом, плотно закрыта пробкой, площадь поперечного сечения которой $S = 2,5 см^ $. До какой температуры надо нагреть газ, чтобы пробка вылетела из бутылки, если сила трения, удерживающая пробку $F = 12 Н$? Начальное давление газа в бутылке и наружное давление воздуха одинаковы и равны $p_ = 100 кПа$, а начальная температура $T_ = 270 К$.

Задача по физике — 3646

Внутри закрытого с обоих концов горизонтального цилиндра имеется тонкий поршень, который может скользить в цилиндре без трения. С одной стороны поршня находится водород массой $m_ = 3,0 г$, с другой — азот массой $m_ = 21 г$. Молярные массы водорода и азота $\mu_ = 2 г/моль$ и $\mu_ = 28 г/моль$ соответственно. Какую часть объема цилиндра занимает водород?

Задача по физике — 3647

В вертикальном закрытом с обоих торцов цилиндре находится массивный поршень, по обе стороны которого по одному молю воздуха при одинаковой температуре. Давление газа в верхней части сосуда $p_ = 150кПа$, в нижней $p_ = 250 кПа$. Во сколько раз был увеличен общий занимаемый газом объем, если при неизменном количестве и температуре газа, а так же массе и размерах поршня, давление газа в верхней части сосуда стало $p_ = 50 кПа$. Трение поршня о стенки цилиндра пренебрежимо мало.

Задача по физике — 3648

В вертикальном закрытом с обоих торцов цилиндре находится массивный поршень, по обе стороны которого по одному молю воздуха при одинаковой температуре. Отношение верхнего объема к нижнему $n = 4,0$. Каким станет отношение объемов, если общий объем, занимаемый газом, уменьшить в $k = 2,0$ раза, а количество и температуру газа, а также массу и размеры поршня оставить неизменными. Трение поршня о стенки цилиндра пренебрежимо мало.

Задача по физике — 3649

Свободно перемещающийся непроницаемый, тонкий и невесомый поршень делит цилиндрический сосуд объемом $V = 100 л$ на две части. В одну часть сосуда вводят некоторое количество воды, а в другую некоторое количество газа. В сосуде поддерживают температуру $T = 373 К$. Какое давление установится в сосуде, если в него вводят:
а) $m_ = 74 г$ воды, $m_ = 10 г$ водорода;
б) $m_ = 74 г$ воды, $m_ = 74 г$ углекислого газа;
в) $m_ = 36 г$ воды, $m_ = 2,8 г$ азота.
Молярные массы: воды $\mu_ = 18 г/моль$, водорода $\mu_ > = 2 г/моль$, углекислого газа $\mu_ > = 44 г/моль$, азота $\mu_ > = 28 г/моль$.

🔍 Видео

Задачи ЕГЭ и олимпиад по молекулярной физике и термодинамикеСкачать

Проект "проХлада". Серия 4. Регуляторы тормозных усилий. Колдун 2101vs КитайСкачать

Физика 7 класс. §44 Измерение атмосферного давления. Опыт ТорричеллиСкачать

Разбор задач тестовой части варианта 51Скачать

Дуть в свои паруса ● 1Скачать

Двухтактный двигатель снегоходаСкачать

Задача про ЦИЛИНДР / Как найти объем детали? / Профиль ЕГЭСкачать