В вертикальном цилиндре находится под поршнем газ при температуре 400 К. Масса поршня 4...

0 голосов
203 просмотров

В вертикальном цилиндре находится под поршнем газ при температуре 400 К. Масса поршня 4 кг, площадь поршня 0,004 м2. Какой массы (в килограммах) груз надо положить на поршень, чтобы он оказался на прежней высоте после нагревания газа на 100 К? Атмосферное давление 105 Па.

Физика (654k баллов) | 203 просмотров
0

105 или 10^5 давление?

оставил комментарий
Дан 1 ответ
0 голосов

Запишем условие равновесия поршня для первого состояния

p_{0}=\frac{mg}{S}+p_{A}

Согласно уравнению Менделеева-Клапейрона (c=\frac{m}{M}*R):

p_{0}=\frac{c*T_{0} }{V}

Выразив из данных выражений объем получим

V=\frac{cT_{0} }{\frac{mg}{S}+p_{A} }

Запишем условие равновесия поршня для второго состояния аналогично первому уравнению

\frac{c(T_{0}+T_{1})}{V}=\frac{mg}{S}+p_{A}+\frac{m_{1}g }{S}

Подставив полученный ранее объем получим

(T_{0} +T_{1} )(\frac{mg}{S}+p_{A})}/{T_{0}}=\frac{mg}{S}+\frac{m_{1} g}{S}+p_{A}  , откуда

m_{1}=\frac{T_{1} }{T_{0}}*(m+\frac{p_{A}*S }{g} )=8.8

Ответ: 8.8 кг.

(654k баллов)
Похожие задачи