Вертикально расположенный цилиндр с газом при температуре (5 видео)

Содержание

Вертикально расположенный цилиндр с газом при температуре
Вертикально расположенный цилиндр с газом при температуре
30 быллов даю. Срочно! Вертикально расположенный цилиндр с газом при температуре 10°С закрыт подвижным поршнем массой 2,5кг и площадью 20см^2. Газ надгрели до температуры 60°С. Определите массу груза, который необходимо положить на поршень, чтобы он вернулся в начальное положение. Атмосферное давление p0=0,10МПа. Модуль ускорения свободного падения 10 м/с^2
Решение задач по теме Уравнение Клапейрона- Менделеева 10 физика профиль
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Современные педтехнологии в деятельности учителя
Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации
Оставьте свой комментарий
Подарочные сертификаты
🔥 Видео

Видео:Как опознать правильный котел.Техникум Марка СолонинаСкачать

Вертикально расположенный цилиндр с газом при температуре

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:

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

Видео:ЕГЭ по физике. Задание 30 "Термодинамика"Скачать

Вертикально расположенный цилиндр с газом при температуре

Основы М олекулярно К инетической Т еории

3701. Нагревается или охлаждается идеальный газ, если он расширяется по закону P = b / V n , где – b и n – некоторые постоянные, причем 0 n 7 0 2 . Масса пороха M, сгорающего в одну секунду в камере ракетного двигателя, зависит от давления P по закону M = AP n (A и n – некоторые постоянные). Скорость расхода массы газа за счет истечения из сопла пропорциональна давлению в камере. Во сколько раз отличаются давления в камерах ракетных двигателей, если сечения их сопел равны S₁ и S ₂? Рассмотреть частный случай, когда n = 2/3, S₁/ S ₂ = 2. решение

3703. Масса пороха M , сгорающего в одну секунду в камере реактивного двигателя, зависит от давления P по закону M = AP n . Найти показатель степени n, если при уменьшении сечения сопла двигателя в два раза давление в камере возрастает в четыре раза. Скорость расхода массы газа за счет истечения из сопла пропорциональна давлению в камере P. решение

Читайте также: Список приборов фотоловушка мерный цилиндр

3 7 0 4 . Спутник V = 1000 м 3 наполнен воздухом, находящимся при нормальных условиях. Метеорит пробивает в корпусе спутника отверстие площадью 1 см 2 . Определить время, через которое давление внутри изменится на 1 %. Температура неизменна. решение

3 7 0 5 . Сосуд C сообщается с окружающим пространством через малое отверстие. Температура газа в окружающем пространстве T , давление p . Газ настолько разрежен, что молекулы при пролете в сосуд из сосуда на протяжении размеров отверстии не сталкиваются друг с другом. В сосуде поддерживается температура 4 T . Каким будет давление в сосуде? решение

3 7 0 6 . В цилиндре, площадь основания которого 100 см 2 , находится воздух при температуре 7 о С. А высоте 60 см от основания цилиндра расположен поршень массой 10 кг. На сколько опустится поршень, если на него поставить гирю массой 100 кг, а воздух в цилиндре нагреть до 27 о С? Трением поршня о стенки цилиндра пренебречь. Атмосферное давление равно 0,1 МПа. решение

3 7 0 7 . Вертикальный цилиндр, закрытый с обеих сторон, разделен тяжелым теплонепроницаемым поршнем на две части, в которых находится одинаковое количество воздуха. При температуре 300 К давление в нижней части сосуда в 2 раза больше, чем в верхней. До какой температуры надо нагреть воздух в нижней части цилиндра, чтобы поршень оказался на середине цилиндра? решение

3 708 . Цилиндр с площадью основания 20 см 2 , закрытый поршнем массой 10 кг, находится в стартующей вертикально ракете. Определить ускорение ракеты, если объем газа под поршнем в движущейся ракете в 3 раза меньше, чем в покоящейся. Давление воздуха в ракете p _o = 0,1 МПа. решение

3 709 . Тонкостенный резиновый шар массой 0,06 кг наполнен неоном и погружен в озеро на глубину 120 м. Найти массу неона, если шар находится в равновесии. Атмосферное давление 0,1 МПа, температура воды 4 о С. Упругостью резины пренебречь. решение

3 7 1 0 . Определить плотность смеси, состоящей из 4 г водорода и 32 г кислорода при температуре 7 о С и давлении 93,3 кПа. решение

Смотрите новый сайт В. Грабцевича по физике, а также шутки про школу.

Видео:Задача о смещении поршня в сосуде с газом при нагревании: никто не может получить правильный ответ.Скачать

30 быллов даю. Срочно!
Вертикально расположенный цилиндр с газом при температуре 10°С закрыт подвижным поршнем массой 2,5кг и площадью 20см^2. Газ надгрели до температуры 60°С. Определите массу груза, который необходимо положить на поршень, чтобы он вернулся в начальное положение. Атмосферное давление p0=0,10МПа. Модуль ускорения свободного падения 10 м/с^2

1. р1 = р (а) + Мg/S = 1.0*10^5 + 2.5*10/(20*10^(-4) = 112500 Па.

2. После нагрева и добавления груза (возвращения к V1 = V2) давление станет:

р1*V1/T1 = p2*V2/T2 — обобщенное уравнение газ. состояния. ==>

р2 = р1*Т2/Т1 = 112500*333/283 = 132376.3 Па.

Но р2 = p(a) + mg/S, откуда: m = (p2 – p(a))*S/g = (132376.3 — 1.0*10^5)*20*10^(-4)/10 = 6.48 кг.

t1=120сек
t2=40 сек
v1=скорость экскалатора
v2=скорость человека
s=длинна экскалатора

s=120v1
s=40(v1+v2)
3v1=(v1+v2)
3=(1+(v2/v1))
2=v2/v1
следовательно скорость человека в 2 раза выше скорости экскалатора, следовательно он поднимется в два раза быстрее чем стоя неподвижно и затратит в два раза меньше времени чем 2 минуты.

Видео:Урок 2. Решение задач МКТ. Высокий уровень. ЕГЭСкачать

Решение задач по теме Уравнение Клапейрона- Менделеева 10 физика профиль

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Выбранный для просмотра документ Презентация Microsoft PowerPoint.pptx

Читайте также: Как поступает топливо в цилиндр мотоцикла

Описание презентации по отдельным слайдам:

Уравнение Клапейрона-Менделеева. Решение задач Рамиль Кабиров МБОУ СОШ № 22 Г. Миасс

1. Для приведения в движение гребных винтов торпеды применяют воздух, сжатый до 190 ∙ 105 Па, в баллонах вместимостью 6 ∙ 10-1 м3. При какой температуре находится воздух, если масса его 130 кг, а молярная масса 29 ∙ 10-3 кг/моль?

2. Баллон вместимостью 40 л содержит углекислый газ массой 1,98 кг. Баллон выдерживает давление не выше 3 ∙ 106 Па. При какой температуре возникает опасность взрыва?

3. Определите массу водорода, находящегося в баллоне вместимостью 20 л под давлением 830 кПа при температуре 17 °С.

4. Плотность некоторого газообразного вещества равна 1,5 кг/м3 при 12°С и нормальном атмосферном давлении. Определить молярную массу этого вещества.

5. В вертикально расположенном цилиндре находится газ массой m=0,01 кг. Он отделен от атмосферы поршнем, соединенным с дном пружиной жесткостьюk=20Н/м. При температуре T1 =290К поршень расположен на расстоянии h=0,2м от дна цилиндра. До какой температуры T2 надо нагреть газ, чтобы поршень поднялся до высоты H=0,5м? Молярная масса газа M=29кг/моль.

6. По трубе, площадь сечения которой 5*10-4 м2,течет углекислый газ СО2 под давлением р=3,92*105 Па при температуре Т=280К. Найти среднюю скорость протекания газа по трубе, если через поперечное сечение за время t=10 мин. проходит газ массой 20 кг.

7. Аэростат объемом V=300м3 наполняется молекулярным водородом при температуре Т=300К и давлении р=105Па. Какое время будет производиться наполнение оболочки аэростата, если из баллонов каждую секунду переходит в аэростат Δm=25г водорода? До наполнения оболочка водорода не содержала, газ считать идеальным.

8. Цилиндрический сосуд длиной l=85 см разделен на две части легкоподвижным поршнем. При каком положении поршня давление в обеих частях сосуда будет одинаковым, если одна часть заполнена кислородом, а другая водородом такой же массы? Температура в обеих частях цилиндра одинакова

9. Один моль гелия находится при температуреT1=300К в вертикальном закрытом теплоизолированном цилиндре с поршнем массой mp=2кг и диаметром d=10см. На поршень ставят гирю массой mg=3кг. При этом поршень опускается на h=5см. Определить установившуюся температуру газа, если атмосферное давление p0=105 Па.

10. Водород содержится в баллоне с предохранительным клапаном при t=150C и давлении P=105Па. Если нагреть его до t=370C то водород массой m=6кг выходит через клапан, и давление остается постоянным. Найти объем этого баллона.

Выбранный для просмотра документ ключи.docx

Для приведения в движение гребных винтов торпеды применяют воздух, сжатый до 190 ∙ 10 5 Па, в баллонах вместимостью 6 ∙ 10 -1 м 3 . При какой температуре находится воздух, если масса его 130 кг, а молярная масса 29 ∙ 10 -3 кг/моль?

T=(P*V*m)/(M*R); P=190*10^5; V=0,6; m=130; M=29*10^-3; R=8,31;

Имеется 12 л углекислого газа под давлением 9 ∙ 10 5 Па и при температуре 288 К. Определите массу газа.

Из уравнения Менделеева-Клапейрона:

3. Какой объем занимает газ в количестве 10 3 моль при давлении 10 6 Па и температуре 100 °С?

В сосуде вместимостью 500 см 3 содержится 0,89 г водорода при температуре 17 °С. Определите давление газа.

Переведем температуру в Кельвины:

V = 500 см³ = 500 × ( 10 ⁻ ² ) ³ м³ = 500 × 10 ⁻ ⁶ м³

Читайте также: Не работают два цилиндра приора

Водород — двухатомный газ (Н2), значит μ = 0.002 кг / моль

PV = vRT PV = mRT / μ P = mRT / μV P = 0.89 × 10 ⁻ ³ × 8.31 × 290 / 0.002 × 500 × 10 ⁻ ⁶ = 2144811 Па

Баллон вместимостью 40 л содержит углекислый газ массой 1,98 кг. Баллон выдерживает давление не выше 3 ∙ 10 6 Па. При какой температуре возникает опасность взрыва?

T = 3 * 10^6 * 40 * 44 * 10^-3/8.31 * 1.98 = 5280000/16,4538

Ответ: при температуре свыше 321 000 К возникает опасность взрыва.

Определите массу водорода, находящегося в баллоне вместимостью 20 л под давлением 830 кПа при температуре 17 °С.

р = 830 кпа; v = 20 л = 0,02 м 3 ; т = 17° с = 290 к; м = 2 ⋅ 10 -3 кг/моль

Плотность некоторого газообразного вещества равна 1,5 кг/м 3 при 12°С и нормальном атмосферном давлении. Определить молярную массу этого вещества.

1) 306 К ; 2) 0,2 кг ; 3) 3 м 3 ; 4) 2 МПа; 5) 320 К ; 6) 13,8 гр ; 7) 35·10 -3 кг/моль ; 8) водород ; 9) 1 кг/м 3

5. В вертикально расположенном цилиндре находится газ массой m =0,01 кг. Он отделен от атмосферы поршнем, соединенным с дном пружиной жесткостью k =20Н/м. При температуре T ₁ =290К поршень расположен на расстоянии h =0,2м от дна цилиндра. До какой температуры T ₂ надо нагреть газ, чтобы поршень поднялся до высоты H =0,5м? Молярная масса газа M=29 кг/моль.

По трубе, площадь сечения которой 5*10 -4
м 2 ,течет углекислый газ СО₂
под давлением р=3,92*10 5
Па при температуре Т=280К. Найти среднюю скорость протекания газа по трубе, если через поперечное сечение за время t =10 мин. проходит газ массой 20 кг.

Один моль гелия находится при температуре T ₁=300К в вертикальном закрытом теплоизолированном цилиндре с поршнем массой m _p =2кг и диаметром d =10см. На поршень ставят гирю массой m _g =3кг. При этом поршень опускается на h =5см. Определить установившуюся температуру газа, если атмосферное давление p ₀ =10 5
Па.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Фальков поручил проверить знания студентов после нерабочих дней

Минтруд предложил проект по реабилитации детей-инвалидов

Школьников не планируют переводить на удаленку после каникул

Минобрнауки утвердило перечень олимпиад для школьников на 2021-2022 учебный год

В школе в Пермском крае произошла стрельба

Минпросвещения планирует прекратить прием в колледжи по 43 профессиям

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.