как к пружине подвесили первый груз, спустя некоторое время система пружина - груз уравновесилась и сила тяжести, действующая на груз, и сила упругости, скомпенсировались:
Fупр = Fтяж,
k Δx = mg,
Δx = mg / k.
при подвешивании второго груза, удлинение нижней части пружины не происходило, но верхняя ее часть удлинилась вдвое
то есть, верхняя часть удлинилась на mg/k, а нижняя mg/2k
таким образом, общее удлинение пружины составило:
Δx = (mg/k) + (mg/2k) = 3mg / 2k.
следовательно, общая длина пружины равна:
L = l + Δx = 0.04 + 1.5*(2/100) = 0.07 м или 7 см
5.
так как колба открыта, то давление в ней равно атмосферному
по закону Менделеева-Клапейрона: P V = m R T / M
разделим обе части на объем:
P = p R T / M,
p = (P M) / (R T).
тогда искомое отношение равно:
p0 / p = T / T0.
p0 / p = 450 / 300 = 1.5
6.
по 1 закону термодинамики: Q = A + ΔU
так как P = const, то A = P ΔV
Q = P ΔV + (i/2) P ΔV = P ΔV + 1.5 P ΔV = 2.5 P ΔV = 2.5 A
Задача 1 Дано: m=77 г = 77*10⁻³ кг T = 255 К p₁ = 1,18 атм p₂ = 0,72 атм μ = 28 г/моль = 28*10⁻³ кг/моль.
Q - ?
Поскольку процесс изотермический, то изменение внутренней энергии равно нулю, и первый закон термодинамики: Q = A Воспользуемся формулой: Q = (m/μ)*R*T*ln(p₁/p₂) Q = (77*10⁻³ / 28*10⁻³)*8,31*255*ln (1,18/0,72) = = 2,75*8,31*255*0,494 ≈ 2,880 Дж или Q = 2,88 кДж
(ЗАМЕЧАНИЕ. Здесь мы не стали переводить в единицы СИ давление, поскольку в формуле имеет место ОТНОШЕНИЕ давлений!)
Задача 3 1) Пуля нагревается до температуры плавления: Q₁ = c*m*(t-t₁) = 130*m*(327-129) = 25 740*m Дж 2) Пуля плавится: Q₂=25 000*m Дж 3) Общее количество теплоты: Q = Q₁+Q₂ = (25740+25000)*m = 50 740*m Дж (1)
4) Кинетическая энергия пули: Ek = m*V²/2 (2)
5) По закону сохранения энергии приравняем (2) и (1)
sin a = 2 / 3 = 0,66