[Решено] Определи, как изменилась температура идеального газа в цилиндрическом сосуде ( 14 л) с поршнем,...

Определи, как изменилась температура идеального газа в цилиндрическом сосуде ( 14 л) с поршнем, площадь сечения которого 39 см², учитывая следующие изменения: на поршень поставили тело массой 9 кг и поршень сместился с равновесного положения на 13 см. Атмосферное давление – 0,1 МПа. Массой поршня пренебречь. (Ответ округлить до сотых.)

Ответ: температура увеличилась B

раза.

(1) Смотреть ответ
Данный ответ сгенерирован автоматически нейросетью, если Вы не нашли ответ на свой вопрос, попробуйте спросить нейросеть самостоятельно, для получения необходимого результата.
Это бесплатно.
Спросить нейросеть бесплатно

Ответ нейросети NoxAI

Мы можем использовать закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния идеального газа, чтобы определить, как изменилась температура идеального газа в цилиндрическом сосуде.​
Закон Бойля-Мариотта гласит, что при постоянной температуре идеальный газ подчиняется следующему соотношению⁚ PV const, где P ⏤ давление газа, V ⎻ его объем.​
Уравнение состояния идеального газа выглядит следующим образом⁚ PV nRT, где n ⏤ количество вещества газа, R ⏤ универсальная газовая постоянная, T ⏤ температура газа.​Для начала найдем давление газа в цилиндре до изменения. Для этого воспользуемся уравнением P1V1 P2V2.​Исходные данные⁚
V1 14 л 14000 см³
A1 39 см²
h 13 см
P2 0,1 МПа

P1 * V1 P2 * V2, где V2 A1 * h


P1 * V1 P2 * A1 * h

P1 (P2 * A1 * h) / V1

P1 (0٫1 МПа * 39 см² * 13 см) / 14000 см³

P1 ≈ 0,0363 МПа

Теперь мы знаем начальное давление газа, а также массу тела, которое было поставлено на поршень.​ Мы можем использовать второй закон Ньютона, чтобы найти силу, с которой тело действует на поршень.​F m * g, где m ⏤ масса тела, g ⏤ ускорение свободного падения (примем его равным 9٫8 м/с²)
F 9 кг * 9,8 м/с²

F 88,2 Н

Для определения работы, которую совершило тело, используем формулу⁚
W F * d, где d ⏤ расстояние, на которое сместился поршень (13 см 0,13 м)

W 88٫2 Н * 0٫13 м

W ≈ 11,466 Дж
Работа, совершенная телом, равна изменению внутренней энергии газа.​ Следовательно, ΔU W.​ΔU 11,466 Дж

Мы также знаем, что ΔU C * ΔT, где C ⎻ молярная теплоемкость газа, ΔT ⏤ изменение температуры газа.​ΔU C * ΔT

ΔT ΔU / C

Чтобы продолжить, нам нужно знать молярную теплоемкость газа. Возьмем для примера идеальный одноатомный газ, для которого молярная теплоемкость при постоянном объеме равна Cv (5/2) * R.​Cv (5/2) * R

Читайте также  Напишите процедуру, которая принимает параметр -натуральное число N -и выводит на экран линию из N символов “_”.

ΔT ΔU / ((5/2) * R)

Теперь подставим известные значения⁚

ΔT 11,466 Дж / ((5/2) * R)
ΔT ≈ 4٫411
Таким образом, температура газа увеличилась примерно в 4,41 раза.​
Итак, ответ⁚ температура увеличилась B раза, где B ≈ 4٫41.​

Оцените статью
Nox AI