) 270 К
2) 3,25*10²⁵ м⁻³
Объяснение:
1) С газом происходит изохорный процесс, универсальный газовый закон для такого процесса имеет вид:
\displaystyle \frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}
T
1
p
1
=
T
2
p
2
Для условий задачи:
\displaystyle \frac{1.5p_2}{T_1}=\frac{p_2}{T_1-90}
T
1
1.5p
2
=
T
1
−90
p
2
\displaystyle T_1=1.5(T_1-90)T
1
=1.5(T
1
−90)
\displaystyle T_1=270T
1
=270 К
2) Давление воздуха в пробирке складывается из атмосферного давления и давления столба воды:
\displaystyle p=p_a+\rho gh=101325+1000*10*3=131325p=p
a
+ρgh=101325+1000∗10∗3=131325 Па
Концентрацию найдем, воспользовавшись основным уравнением МКТ:
\displaystyle p=nkT= > n=\frac{p}{kT}=\frac{131325}{1.38*10^{-23}*(273+20)}\approx3.25*10^{25}p=nkT=>n=
kT
p
=
1.38∗10
−23
∗(273+20)
131325
≈3.25∗10
25
м⁻³.
Очевидно, что значения силы трения покоя в первом и втором случае равны значениям на динамометре. Ведь брусок никуда не двигался, а значит на него действовали равные по модулю силы:
|Fтр покоя1| = |Fт1| => 0,4 Н = 0,4 Н
|Fтр покоя2| = |Fт2| => 0,8 Н = 0,8 Н
А вот когда брусок сдвинулся, сила трения покоя стала максимальной. И в этом случае приложили силу, большую, чем максимальная сила трения покоя (по модулю):
|Fтр покоя max| < |Fт3| => |Fтр покоя3| < 1,2 Н
Далее, если брусок продолжить тащить, то силу тяги можно прикладывать равной по значению максимальной силе трения покоя - движение будет продолжаться равномерно. Эта же максимальная сила трения покоя будет являться уже силой трения скольжения:
|Fтр покоя max| = |Fт3| => 1,2 Н = 1,2 Н
|Fтр скольжения| = |Fт3| => 1,2 Н = 1,2 Н