1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. цилиндрический сосуд сечениемSзакрыт подвижным поршнем...
Решение задачи на тему

цилиндрический сосуд сечениемSзакрыт подвижным поршнем массой М. Поршень удерживается на расстоянииh0от дна сосуда веревкой, натяжение которойT. Веревка обрывается, после чего поршень движется без трения. Определите объем газа под поршнем в тот момент,

  • Физика
  • #Общая физика: механика, термодинамика, электродинамика
  • #Молекулярная физика
цилиндрический сосуд сечениемSзакрыт подвижным поршнем массой М. Поршень удерживается на расстоянииh0от дна сосуда веревкой, натяжение которойT. Веревка обрывается, после чего поршень движется без трения. Определите объем газа под поршнем в тот момент,

Условие:

цилиндрический сосуд сечениемSзакрыт подвижным поршнем массой М. Поршень удерживается на расстоянииh0от дна сосуда веревкой, натяжение которойT. Веревка обрывается, после чего поршень движется без трения. Определите объем газа под поршнем в тот момент, когда кинетическая энергия поршни достигнет максимального значения. Атмосферное давление ро. Считать, что температура газа постоянна.

Решение:

Ниже приведём пошаговое рассуждение и окончательный ответ.

  1. Найдём давление газа в состоянии, когда поршень удерживается верёвкой. Пусть p – давление газа снизу поршня, S – площадь сечения сосуда. На поршень действуют вверх сила давления газа (pS) и силу верёвки (натяжение T), а вниз – вес поршня (Mg) и сила атмосферного давления (p₀S). В состоянии равновесия сумма сил равна нулю, поэтому:

pS + T = Mg + p₀S  (1)

Отсюда давление газа:   p = (Mg + p₀S – T)/S

  1. Поскольку температура газа постоянна, процесс сжатия/расширения изотермический, и произведение давления на объём остаётся неизме...

Выбери предмет