ответ:
объяснение:
первый и последний участки пути могут накладываться друг на друга, соприкасаться или не соприкасаться.
длина первого участка пути = g * t ^ 2 / 2
конечная скорость (в конце последнего участка) vk = (2 * g * н) ^ 0.5
скорость в начале последнего участка vn = vk - g * t / 2
длина последнего участка = (vn + vk) / 2 * t / 2 = vk * t / 2 - g * t^2 / 8
приравниваем длины первого и последнего участков
g * t ^ 2 / 2 = vk * t / 2 - g * t^2 / 8
g * t = vk - g * t / 4
t = 4 * vk / (3 * g)
подставляем vk
t = 4 * (2 * н / g ) ^ 0.5 / 3 = ~ 1.68 с
Дано:
Δp = P₂-P₁ = 50kПа
V = const. = 0.3 м³
R = 8.31 Дж/моль*К
Найти: Q - ?
1. Единицы измерения переводим в систему СИ:
Δp = 50кПа = 50 000 Па
2. Газ находится в закрытом сосуде при постоянном объеме, значит, процесс изохорный. В изохорном процессе работа не совершается, так как ΔV=0:
А = p ΔV = 0
3. Газ в идеальном состоянии, значит, применяем уравнение Менделеева - Клапейрона для обоих состояний газа:
P₁V = νRT₁ (до уменьшения на 50кПа) (1)
P₂V = νRT₂ (после уменьшения на 50кПа) (2)
Отнимаем (1) из (2):
P₂V - P₁V = νRT₂ - νRT₁
V(P₂-P₁) = νR(T₂-T₁)
VΔp = νRΔT (3)
4. Для расчета количества теплоты воспользуемся первым законом термодинамики:
Q = A + ΔU
где А - работа; ΔU - внутренняя энергия.
Для изохорного процесса это уравнение примет следующий вид:
Q = ΔU
Формула внутренней энергии для одноатомного газа:
ΔU = 3/2 νRΔT
Следовательно, Q = 3/2 νRΔT (4)
Выразим νR из равенства (3):
νR = VΔp/ΔT
Подставляем полученное в (4) и находим количество теплоты:
Q = 3/2 νRΔT = (3/2) * (VΔp/ΔT)* ΔT = (3/2) * VΔp =1.5*0.3*50000 = 22 500 Дж = 22.5кДж
ответ: Q = 22.5кДж