Направим ось 0Х по направлению ускорения. Сила, которое сообщает это ускорение, будет направлено в ту же сторону, что и ускорение (рис. 1). Ускорение и сила связаны соотношением Fx = m∙ax, где Fx = F, ax = a. Для порожнего грузового автомобиля уравнение примет вид F1 = m1∙a1, для автомобиля с грузом – F2 = m2∙a2, где F1 = F2 – действует такая же сила тяги, a1 = 0,3 м/с2, m1 = 4 т = 4∙103 кг, a2 = 0,2 м/с2, m2 = m1 + Δm, Δm – масса груза. Тогда F1F2=1=m1⋅a1m2⋅a2=m1⋅a1(m1+Δm)⋅a2;m1+Δm=m1⋅a1a2;Δm=m1⋅a1a2−m1=m1⋅(a1a2−1) ; Δm = 2 т.
Решение:
1) Целесообразно разделить задачу на два отрезка: изохорный процесс и изобарный.
Ясно, что при изохорном процессе работа не совершается и нам нужно рассматривать только изобарный процесс.
Получаем: A = P ΔV.
Преобразуем по Менделееву-Клапейрону: A = m R (T - T0) / M.
По условию, конечная температура равна начальной, т.е. T = 320 K. Начальная температура T0 - это конечная температура при изохорном процессе.
Так как процесс изохорный, то по закону Шарля получаем:
3 P0 / T0 = P0 / T <=> 3T = T0 => T = T0 / 3 = 320 / 3 = 106,6 K
Теперь можем посчитать работу газа.
A = 3*10^-1 * 8,31 * 213,4 / 32*10^-3 = 16 625, 193 Дж
2) ΔU = 0, так как изменения температуры не происходит.