Сосуд объемом 10 л содержащий газ , при давлении 20*10^5 па соединяют с другим сосудом объемом 2 л. из которого полностью откачен воздух. найти конечное значение давления. процесс изотермический. написать вместе с дано и переводом в систему си
Дано: Vo = 10 л = 10 * 10^(-3) м³ = 0.01 м³ ; Po = 20*10^5 Па = 2*10^6 Па ; ΔV = 2 л = 2 * 10^(-3) м³ = 0.002 м³ ;
Решение: Изотермический процесс: PV = const ; PV = Po Vo ; P ( Vo + ΔV ) = Po Vo ; P = Po * Vo/( Vo + ΔV ) = Po/( Vo/Vo + ΔV/Vo ) = Po/( 1 + ΔV/Vo ) ;
При расчёте давления, перевод в СИ оказывается излишним, поскольку отношение ΔV/Vo – безразмерно. В любом случае: ΔV/Vo = 2 л / 10 л = 1/5 = 0.2 , или же: ΔV/Vo = 0.002 м³ / 0.01 м³ = 0.2 ;
В неинерциальной системе лифта координата болтика h = h0 - (g+a)t^2/2 откуда h = 2.7 - 6t^2 (отсчёт координаты ведём от пола кабины) В момент падения болта t0 h = 0 => тогда время свободного падения есть t0 = sqrt(2h0/(g+a)) = sqrt (5.4/12) = 0.67 сек В системе лифта путь и модуль перемещения болтика равны высоте потолка лифта h0 = 2.7 м.
В системе шахты болтик при отрыве имеет начальную скорость V1 = V1 = at1 = 1.2*2 = 2.4 м в сек и координату H1 = h0 + at1^2/2 = 2.7 + 1.2*4/2 = 5.1 м, здесь t1 - время (2 сек), за которое потолок кабины занял положение H1 и скорость лифта достигла величины V1; В системе лифтовой шахты координата болтика hш = (h0 +at1^2/2) +at1t - gt^2/2 hш = H1 + V1t - gt^2/2, hш = 5.1 + 2.4t - 5t^2 (отсчёт координаты ведём от положения пола лифта перед началом движения). координата болтика в системе шахты в момент отрыва от потолка (t = 0) есть hш0 = 5.1 координата болтика в системе шахты в момент прекращения свободного падения (t = t0 = 0.67) есть hш1 = 5.1 + 2.4*0.67 - 5*0.67^2 = 5.1 +1.67 - 2.25 = 4.52 Модуль перемещения Sш = 5.1 - 4.52 = 0.58 м Путь Lш = V1^2/g + (t0 - 2V1/g)*V1 + (g/2)(t0 - 2V1/g)^2 = 0.58 + 0.46 + 0.18 = 1.22 Lш = 1.22 м Время свободного падения одинаково.
Дано: СИ Решение: m1=50 г 0,05кг Q=cm(t-t) t2=115 С Q1=1700*0,05*(115-15)=8500 Дж=8,5кДж t1=15 С Q2=540*1,25*(115-15)=67500Дж=67,5кДж m2=1,25 кг Q=67,5+8,5=78кДж c1=1700 Дж/кг*С c2=540 Дж/кг*С Q=?
Vo = 10 л = 10 * 10^(-3) м³ = 0.01 м³ ;
Po = 20*10^5 Па = 2*10^6 Па ;
ΔV = 2 л = 2 * 10^(-3) м³ = 0.002 м³ ;
Решение:
Изотермический процесс:
PV = const ;
PV = Po Vo ;
P ( Vo + ΔV ) = Po Vo ;
P = Po * Vo/( Vo + ΔV ) = Po/( Vo/Vo + ΔV/Vo ) = Po/( 1 + ΔV/Vo ) ;
При расчёте давления, перевод в СИ оказывается излишним, поскольку отношение ΔV/Vo – безразмерно.
В любом случае:
ΔV/Vo = 2 л / 10 л = 1/5 = 0.2 , или же:
ΔV/Vo = 0.002 м³ / 0.01 м³ = 0.2 ;
Теперь:
P = Po/( 1 + ΔV/Vo ) = 2*10^6 Па/( 1 + 0.2 ) = 2*10^6 Па/1.2 = 5 * 2*10^6 Па/6 = 5*10^6 Па/3 ;
P = 1.67*10^6 Па = 1.67 МПа .