Question

В вертикально расположенном цилиндре с лошадью основания 1,6 см^2 под поршнем скользящим без трения находится воздух При изобарном нагревании воздуха поршень поднялся на 8,5 см при это газ выполнил работу 1,7 джНайдите массу поршня внешнее давление 100 кПа(дам 35 баллов решите) пожалуйста помогите

Answer 1

A = p∆V; ∆V = S∆H.

A = pS∆H.

p = p(0) + mg/S;

A = (p(0) + mg/S)•S∆H = p(0)S∆H + mg∆H;

m = (A - p(0)S∆H)/g∆H;

m = 0,4 кг.

так пойдет?

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение газового состояния и закон сохранения энергии.

Дано: Площадь основания цилиндра A = 1,6 см^2 = 1,6 * 10^-4 м^2 Изменение высоты поршня h = 8,5 см = 8,5 * 10^-2 м Выполненная работа W = 1,7 Дж Внешнее давление P = 100 кПа = 100 * 10^3 Па

Уравнение газового состояния: PV = nRT

где: P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Поскольку газ в цилиндре изобарно нагревается, внешнее давление P будет равно давлению газа. Поскольку объем V газа остается постоянным, уравнение можно записать как:

P1V = P2V

где: P1 - начальное давление газа, V - объем газа, P2 - конечное давление газа.

Из условия задачи известно, что газ выполнил работу W. Работа, выполненная газом, связана с изменением потенциальной энергии системы газ + поршень. Работа вычисляется по формуле:

W = F * h

где: F - сила, действующая на поршень, h - изменение высоты поршня.

Сила F может быть выражена через давление и площадь:

F = P2 * A

Теперь мы можем объединить все эти уравнения, чтобы найти массу поршня.

Из уравнения PV = nRT:

P1V = nRT1

P2V = nRT2

Поскольку V остается постоянным, можно записать:

P1 = nRT1/V

P2 = nRT2/V

Из уравнения работы:

W = F * h

W = (P2 * A) * h

Подставим значения и выразим массу поршня:

1,7 = (P2 * A) * h

Масса поршня m = F/g

где: g - ускорение свободного падения (примем его равным 9,8 м/с^2)

Таким образом, мы можем выразить массу поршня следующим образом:

m = (P2 * A * h) / g

Подставим известные значения:

m = (P * A * h) / g

m = (100 * 10^3 Па * 1,