Как решить: В горизонтально расположенном цилиндрическом сосуде...?
В горизонтально расположенном цилиндрическом сосуде с площадью поперечного сечения S = 20 * cM ^ 2 находится водород, отделённый от атмосферы подвижным поршнем (см. рисунок).
При движении поршня на него действует
постоянная сила трения F = 30 H. Первоначально давление внутри сосуда равно атмосферному давлению P0 = 10 ^ 5 Па, температура водорода T0 = 280K Температуру водорода начинают медленно уменьшать.
1) При какой температуре поршень придёт в движение? Ответ выразите в градусах Кельвина, округлите до целых.
2) При какой температуре объём водорода уменьшится на 10% по сравнению с первоначальным? Ответ выразите в градусах Кельвина, округлите до целых.
3) После охлаждения водорода до температуры, при которой его объём уменьшился на 20% по сравнению с первоначальным, водород начинают нагревать. При какой температуре объём водорода сравняется с первоначальным? Ответ выразите в градусах Кельвина, округлите до целых.
Ответы (1)
Решим первую задачу: 1) При какой температуре поршень придёт в движение?
Так как при движении поршня на него действует постоянная сила трения Fтр = 30 H, то условием движения поршня является F>= Fтр или p*S >= 30 оттуда p>= 30/S. Пока поршень неподвижный, то объем не меняется (процесс изохорный) и p0/p=T0/T p=T0*p0/T.
При уменьшении температуры уменьшается и давлении и условие можно переписать так T<= T0*p0*S/30. Найдем Т, Т=280*10 ^ 5*20 ^ -4/30=186, 6 К или 187 К Ответ: 187.
ВКонтакте