Меню

Чтобы изотермически уменьшить объем газа в цилиндре с поршнем

Чтобы изотермически уменьшить объем газа в цилиндре с поршнем

Молекулярно-кинетическая теория газов

Объём газа уменьшили в два раза, а температуру увеличили в полтора раза. Во сколько раз увеличилось давление?

1.Запишем уравнение состояние идеального газа, уравнение Клапейрона ­ Менделеева для двух состояний газа, заданных в условии

2. Определим отношение давлений

1.2.2. Для измерения собственного объёма сыпучего материала его помещают в цилиндр, который герметично закрывают поршнем. Затем измеряют давление воздуха p1 и p2 при одной и той же температуре и двух положениях поршня, когда суммарный объём воздуха и материала равен V1 и V2. Каков объём материала по этим данным?

1.Объём сыпучего материала можно установить на основании анализа уравнений двух состояний газа между поршнем и сыпучим материалом при двух заданных положениях поршня, считая процесс изотермическим

2. Решим уравнение (1) относительно искомой величины Vx

1.2.3. Чтобы изотермически уменьшить объём газа в цилиндре с поршнем в n раз на поршень поставили груз массы m. Какой массы груз следует добавить, чтобы объём уменьшился изотермически ещё в k раз?

1. Поскольку процесс изменения состояния газа под поршнем изотермический, то для трёх заданных состояний можно записать следующие соотношения

где s ­ площадь поршня, V0 ­ первоначальный объём газа до того как на поршень поместили массу m.

2. Из уравнения (1) следует, что

3. Подставим значение p0 в уравнение (1)

4. Разрешим уравнение (5) относительно искомой массы D m

1.2.4. На два длинных цилиндрических мешка радиуса r и длины L >> r, сделанных из нерастяжимого материала и заполненных газом, положили плиту массы m, в результате чего они сплющились до толщины h r. Внешнее давление p0. Определить начальное давление в мешках, если температура газа в них не изменялась.

1. Изотермический процесс сжатия газа позволяет записать при учёте неизменности объёма (материал мешков нерастяжим) следующее соотношение для мешков, с учётом того, что изменение состояния газа в обоих мешках происходит при действии на них одной силы тяжести mg

где s ­ площадь соприкосновения мешка с массой m, V0 ­ первоначальный объём мешка.

2. Площадь контакта мешка определим из условия равенства первоначального конечного объёмов, с учётом того, что L >> r и r >> h

3. Подставим значение площади из уравнения (2) в уравнение (1)

1.2.5. Баллон вместимостью V1 = 5 × 10 ­2 м3 наполнен воздухом при температуре t1 = 27 0С до давления p1 = 10 МПа. Какой объём воды можно вытеснить из цистерны подводной лодки сжатым воздухом этого баллона, если вытеснение производится на глубине h = 40 м при температуре t2 = 3 0C?

1. Запишем уравнения для двух состояний газа. Начальным будем считать состояние газа в объёме V1 при давлении р1 и температуре Т1, в конечном состоянии газ будет занимать объём (V1 + Vx). При соединении балластной цистерны и баллоном со сжатым воздухом, часть воды вследствие разности давлений будет вытесняться, до тех пор пока внешнее гидростатическое давление на станет равным давлению сжатого воздуха

2. Поделим систему уравнений (1) почленно

3. Определим из уравнения (2) величину объёма вытесненной воды

1.2.6. На какую глубину в жидкость плотностью r необходимо погрузить открытую трубку длиной L, чтобы закрыв верхнее отверстие, вынуть столбик жидкости высотой h = L/2 при внешнем давлении р0?

1. Так как процесс изменения состояния газа протекает при неизменной его температуре, то справедливо соотношение pV = const. В качестве первого состояния выберем случай когда открытая трубка погружена на величину х, второе состояние соответствует извлечённой трубке с жидкостью, высота столба которого равна h = L/2

где s ­ площадь поперечного сечения трубки, r gL/2 ­ гидростатическое давление, вызванное столбом захваченной жидкости.

2. Проведя преобразования уравнения (1) и сократив обе его части на площадь s, получим:

РАЗДЕЛ 4. Словарь терминов (глоссарий)

Глоссарий физических терминов

АБЕРРАЦИЯ оптической системы. 2. АБЕРРАЦИЯ света.

А. оптической системы. Искажение изображения, создаваемого оптической системой.

А. света. Регистрируемое наблюдателем изменение направления светового луча, вызванное движением наблюдателя относительно источника света.

сферическая А. Аберрация оптической системы, вызванная использованием широких световых пучков.

хроматическая А. Аберрация оптической системы, вызванная применением немонохроматического света.

АБЛЯЦИЯ. Унос вещества с поверхности твердого тела потоком горячих газов, обтекающих эту поверхность.

АБСОРБЦИЯ Объёмное поглощение вещества из раствора или газовой смеси твёрдым телом или жидкостью.

АВТОВОЛНЫ. Автоколебательные процессы в средах с распределёнными параметрами, возникающие в результате потери устойчивости однородного состояния сред.

Читайте также:  Как вытащить поршни из калипера

АВТОГЕНЕРАТОР Генератор колебаний с самовозбуждением.

АВТОИОНИЗАЦИЯ Процесс ионизации атомов в сильных электрических полях.

Источник статьи: http://ruseti.ru/teplo/davlenie5.htm

Чтобы изотермически уменьшить объем газа в цилиндре с поршнем

Молекулярно-кинетическая теория газов

Объём газа уменьшили в два раза, а температуру увеличили в полтора раза. Во сколько раз увеличилось давление?

1.Запишем уравнение состояние идеального газа, уравнение Клапейрона ­ Менделеева для двух состояний газа, заданных в условии

2. Определим отношение давлений

1.2.2. Для измерения собственного объёма сыпучего материала его помещают в цилиндр, который герметично закрывают поршнем. Затем измеряют давление воздуха p1 и p2 при одной и той же температуре и двух положениях поршня, когда суммарный объём воздуха и материала равен V1 и V2. Каков объём материала по этим данным?

1.Объём сыпучего материала можно установить на основании анализа уравнений двух состояний газа между поршнем и сыпучим материалом при двух заданных положениях поршня, считая процесс изотермическим

2. Решим уравнение (1) относительно искомой величины Vx

1.2.3. Чтобы изотермически уменьшить объём газа в цилиндре с поршнем в n раз на поршень поставили груз массы m. Какой массы груз следует добавить, чтобы объём уменьшился изотермически ещё в k раз?

1. Поскольку процесс изменения состояния газа под поршнем изотермический, то для трёх заданных состояний можно записать следующие соотношения

где s ­ площадь поршня, V0 ­ первоначальный объём газа до того как на поршень поместили массу m.

2. Из уравнения (1) следует, что

3. Подставим значение p0 в уравнение (1)

4. Разрешим уравнение (5) относительно искомой массы D m

1.2.4. На два длинных цилиндрических мешка радиуса r и длины L >> r, сделанных из нерастяжимого материала и заполненных газом, положили плиту массы m, в результате чего они сплющились до толщины h r. Внешнее давление p0. Определить начальное давление в мешках, если температура газа в них не изменялась.

1. Изотермический процесс сжатия газа позволяет записать при учёте неизменности объёма (материал мешков нерастяжим) следующее соотношение для мешков, с учётом того, что изменение состояния газа в обоих мешках происходит при действии на них одной силы тяжести mg

где s ­ площадь соприкосновения мешка с массой m, V0 ­ первоначальный объём мешка.

2. Площадь контакта мешка определим из условия равенства первоначального конечного объёмов, с учётом того, что L >> r и r >> h

3. Подставим значение площади из уравнения (2) в уравнение (1)

1.2.5. Баллон вместимостью V1 = 5 × 10 ­2 м3 наполнен воздухом при температуре t1 = 27 0С до давления p1 = 10 МПа. Какой объём воды можно вытеснить из цистерны подводной лодки сжатым воздухом этого баллона, если вытеснение производится на глубине h = 40 м при температуре t2 = 3 0C?

1. Запишем уравнения для двух состояний газа. Начальным будем считать состояние газа в объёме V1 при давлении р1 и температуре Т1, в конечном состоянии газ будет занимать объём (V1 + Vx). При соединении балластной цистерны и баллоном со сжатым воздухом, часть воды вследствие разности давлений будет вытесняться, до тех пор пока внешнее гидростатическое давление на станет равным давлению сжатого воздуха

2. Поделим систему уравнений (1) почленно

3. Определим из уравнения (2) величину объёма вытесненной воды

1.2.6. На какую глубину в жидкость плотностью r необходимо погрузить открытую трубку длиной L, чтобы закрыв верхнее отверстие, вынуть столбик жидкости высотой h = L/2 при внешнем давлении р0?

1. Так как процесс изменения состояния газа протекает при неизменной его температуре, то справедливо соотношение pV = const. В качестве первого состояния выберем случай когда открытая трубка погружена на величину х, второе состояние соответствует извлечённой трубке с жидкостью, высота столба которого равна h = L/2

где s ­ площадь поперечного сечения трубки, r gL/2 ­ гидростатическое давление, вызванное столбом захваченной жидкости.

2. Проведя преобразования уравнения (1) и сократив обе его части на площадь s, получим:

Источник статьи: http://arthicto.ru/kapelka/molarn5.htm

Чтобы изотермически уменьшить объем газа в цилиндре с поршнем

ПОМОГИТЕ РЕШИТЬ ЗАДАЧУ ПО ФИЗИКЕ.
Чтобы изотермически уменьшить объем газа в цилиндре с поршнем в 3 раза, на поршень поместили груз массы 4 кг. Какой массы груз следует добавить, чтобы объем газа изотермически уменьшился еще в два раза?
Прошу максимально понятного и доступного ответа

Ответы и объяснения 1

Значит m=m2-m1=10-4=6 кг ( ответ)

С точки зрения физики — верно ( вычисления проверяй)

Читайте также:  Стяжка колец для установки поршней
Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

  • Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
  • Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
  • Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.
  • Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
  • Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
  • Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
  • Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Источник статьи: http://online-otvet.ru/fizika/5ceaa1ab96f4e19a295be1a2

Чтобы изотермически уменьшить объем газа в цилиндре с поршнем

ПОМОГИТЕ РЕШИТЬ ЗАДАЧУ ПО ФИЗИКЕ.
Чтобы изотермически уменьшить объем газа в цилиндре с поршнем в 3 раза, на поршень поместили груз массы 4 кг. Какой массы груз следует добавить, чтобы объем газа изотермически уменьшился еще в два раза?
Прошу максимально понятного и доступного ответа

Ответы и объяснения 1

Значит m=m2-m1=10-4=6 кг ( ответ)

С точки зрения физики — верно ( вычисления проверяй)

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

  • Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
  • Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
  • Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.
  • Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
  • Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
  • Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
  • Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Источник статьи: http://online-otvet.ru/fizika/5ceaa1ab96f4e19a295be1a2

Чтобы изотермически уменьшить объем газа в цилиндре с поршнем

Разделы

Дополнительно

Задача по физике — 14755

Узкий цилиндрический сосуд, диаметр которого мал по сравнению с его высотой $H_ <0>= 20 см$, целиком заполнен водой при температуре 300 К. Сосуд обдувается сверху поперечным потоком сухого воздуха, так что давление пара на верхнем конце сосуда можно считать равным нулю. Учитывая диффузию пара в сосуде, найти время, через которое испарится вся вода. Плотность насыщенного пара при указанной температуре $\rho_ = 3 \cdot 10^ <-5>г/см^<3>$, а коэффициент диффузии паров воды в воздухе $D = 0,3 см^<2>/с$. Считать, что давление пара непосредственно над поверхностью жидкости равно $P_$.

Задача по физике — 14756

Теплопроводность газа, как известно, не зависит от давления. Объяснить, зачем из пространства между двойными стенками сосуда Дьюара выкачивают воздух, создавая в этом пространстве возможно более высокий вакуум?

Задача по физике — 14757

Изотермическая эффузия газа через пористую перегородку (поры которой малы по сравнению с длиной свободного пробега) используется для разделения изотопов. Естественная смесь изотопов помещается в сосуд с пористыми стенками. Газ, прошедший через поры сосуда, в результате эффузии откачивается и собирается в специальном резервуаре. С ним производится второй цикл эффузии, затем третий и так далее, пока не будет достигнута требуемая степень разделения изотопов. Сколько циклов эффузии необходимо произвести, чтобы отношение концентрации частиц легкого и тяжелого изотопов увеличить в $\alpha = 10$ раз, если относительные молекулярные массы их равны соответственно $\mu_ <Л>= 235$ и $\mu_ <Т>= 238$ (изотопы урана)?

Задача по физике — 14758

В дальнем углу комнаты открыли флакон с духами. Человек чувствует запах духов через одну минуту. Температура воздуха в комнате $t_ <1>= 30^ < \circ >С$. Оценить время, через которое человек почувствует запах духов в той же комнате в том же месте, если температура воздуха упадет до $t_ <2>= -30^ < \circ >С$.

Задача по физике — 14760

Рассматривая воздух как идеальный газ, показать, что при нагревании воздуха, находящегося в комнате, его внутренняя энергия $E$ не изменяется, если только внешнее давление остается постоянным.

Читайте также:  Как снять задний тормозной поршень

Задача по физике — 14761

Моль идеального газа нагревается в цилиндре под поршнем, удерживаемом в положении равновесия пружиной, подчиняющейся закону Гука. Стенки цилиндра и поршень адиабатические, а дно проводит тепло. Начальный объем газа $V_<0>$, при котором пружина не деформирована, подобран так, чтобы $P_<0>S^ <2>= kV_<0>$, где $P_<0>$ — наружное атмосферное давление, $S$ — площадь поршня, $k$ — коэффициент упругости пружины. Найти теплоемкость для такого процесса.

Задача по физике — 14762

Боковые стенки цилиндра, его крышка и поршень не проводят тепло, а дно проводит.
Поршень может двигаться без трения. Сверху и снизу поршня находятся по одному молю одного и того же идеального газа с молярной теплоемкостью при постоянном объеме $C_$ и показателем адиабаты $\gamma$. Нижний газ нагревают. Выразить его теплоемкость $C_<1>$ через объемы $V_<1>$ и $V_<2>$.

Задача по физике — 14763

Оценить давление у самого “носа” ракеты, если число Маха $M = 5$, а давление на высоте полета ракеты $P = 0,3 атм$. Считать процесс сжатия газа адиабатическим с показателем адиабаты у, а скорость газа относительно ракеты у ее “носа” равной нулю.

Задача по физике — 14764

Какую минимальную работу должен совершить двигатель идеального холодильника, чтобы работая в среде, имеющей температуру $t_$, охладить $\nu$ молей воды до $t_ <0>= 0^ < \circ>С$ и превратить ее в лед?

Задача по физике — 14765

Динамическое отопление Томсона. Топливо сжигается в топке двигателя, который приводит в действие холодильную машину. Холодильная машина отнимает тепло от природного резервуара тепла, например подземного, и отдает ее воде в отопительной системе.
Одновременно вода в отопительной системе служит холодильником теплового двигателя. Найти эффективный КПД такой системы при $t_ = 210^ < \circ>С, t_ <0>= 60^ < \circ>С, t_ = +15^ < \circ>С$.

Задача по физике — 14766

Идеальный одноатомный газ в количестве $\nu = 10$ молей, находящийся при температуре $T_ <1>= 300 К$, расширяется без подвода и отвода тепла в пустой сосуд через турбину, необратимым образом совершая работу. После установления равновесия газ приобретает температуру $T_ <2>= 200 К$. После этого газ квазистатически сжимается: сначала изотермически, а затем адиабатически, возвращаясь в первоначальное состояние. При этом сжатии затрачивается работа $A = 15 кДж$. Найти изменение энтропии газа при расширении.

Задача по физике — 14767

Найти изменение температуры $\Delta T$ плавления льда при повышении давления на $\Delta P = 1 атм$. Удельный объем воды при $0^ < \circ>С$ $\nu_ <в>= 1 см^<3>/г$, удельный объем льда $\nu_ <л>= 1,091 см^<3>/г$, удельная теплота плавления льда $q = 80 кал/г$. По найденному значению $\Delta T$ рассчитать приближенно температуру тройной точки воды.

Задача по физике — 14768

Тонкая проволока, охватывающая петлей брусок льда, под действием нагрузки способна пройти через лед. Полагая, что скорость движения проволоки $v$ определяется скоростью подвода тепла через проволоку от области над проволокой, где вода замерзает, к области под проволокой, где плавится лед, оценить величину скорости $v$. Теплопроводностью льда пренебречь. Температура льда $0^ < \circ >С$, теплота плавления $q = 335 Дж/г$, плотность льда $\rho = 0,917 г/см^<3>$. Диаметр проволоки $D = 0,1 мм$, коэффициент теплопроводности $\xi = 130 Вт/(м \cdot К)$, давление, создаваемое под проволокой, принять равным 10 атм.

Задача по физике — 14769

Гейзеры могут рассматриваться как большие подземные резервуары, наполненные грунтовой водой и прогреваемые подземным теплом (в нижней части рисунка стрелками условно обозначен подвод воды и тепла). Выход из них на поверхность Земли осуществляется через узкий канал, который в “спокойный” период заполнен водой. Считая, что “активный” период наступает, когда закипает вода в подземном резервуаре, и что во время извержения гейзера канал заполнен только паром, который и выбрасывается наружу, оценить, какую часть воды теряет резервуар гейзера во время одного извержения. Глубина канала $h = 90 м$. Молярная теплота испарения воды $\Lambda = 41 кДж/моль$.

Задача по физике — 14770

Капля несжимаемой жидкости совершает пульсационные колебания, становясь последовательно вытянутой, сферической, сплюснутой, сферической, снова вытянутой и так далее. Как зависит период этих пульсаций $\tau$ от плотности $\rho$, поверхностного натяжения $\sigma$ и радиуса капли $R$?

Источник статьи: http://earthz.ru/solves~179~t11

Adblock
detector