Question

В сосуде объёмом V с жёсткими стенками находится одноатомный газ при атмосферном давлении. В крышке сосуда имеется отверстие площадью S = 2 · 10-4м2, заткнутое пробкой. Максимальная сила трения покоя F пробки о края отверстия равна 100 Н. Определите какое количество теплоты нужно сообщить системе, чтобы пробка вылетела, если объём сосуда V = 0,5 м3. Считать, что сосуд находится в вакууме. ответ выразить в кДж.​

Answer 1

Объяснение:

Сила давления на пробку вычисляется по формуле f=ps

При этом условии сила трения равна данной силе давления газа;Отсюда следует,что

100=p*2*10^-4

p=2*10^-6

Газу сообщили некоторое количество теплоты

Q=A+dU (но так как объем фактически не изменился A=0)

dU=Q=(p0-p)V p0-атмосферное давление

Отсюда v=Q/(p0-p)

Answer 2

Объяснение:

дано S=2*10^-4 м²

F=100 Н

Q- ?

PS> Fтр - условие вылета пробки (=)

Q=ΔU  так как V=const

Q=3/2  * vRΔT=1,5*V(P-Po)

P-Po=Q*2/3V

P=Fтр/S

Fтр/S - Po=2Q/3V

Q=1,5V*(Fтр/S- Po)

Q=1.5*0,5(100/2*10^-4 -10^5)=0,75*4*10^5=3*10^5 Дж=300 кДж

ответ Q=300 кДж