Question

В вертикально поставленном цилиндре под поршнем находится газ. Масса поршня равна 3 кг, площадь составляет 20 см2. На поршнем нажали с силой 490 Н, и он опустился до высоты 12 см,считая от днища цилиндра. Каков первоначальный объем газа? Атмосферное давление нормальное, температура постоянна.​

Answer 1

Ответ:

(Pa+m1g/s)*v1=(Pa+(m1+m2)g/s)*v2

сможешь выразить m2?

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Паскаля, который гласит, что давление, создаваемое на жидкость или газ, равномерно распределяется по всему объему.

Мы знаем, что сила, с которой нажали на поршень, равна 490 Н, а площадь поршня составляет 20 см² (или 0.002 м²).

Можем использовать формулу:

P = F / A,

где P - давление, F - сила и A - площадь.

Подставляя значения, получаем:

P = 490 Н / 0.002 м² = 245 000 Па.

Так как давление равномерно распределяется по всему объему, то давление, действующее на газ, равно этому значению.

Мы также знаем, что высота, на которую опустился поршень, составляет 12 см (или 0.12 м).

Мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален давлению.

Мы можем записать это как:

P1 * V1 = P2 * V2,

где P1 и V1 - первоначальное давление и объем газа, а P2 и V2 - новое давление и объем газа.

Мы знаем, что атмосферное давление нормальное, поэтому P2 = 101 325 Па.

Мы также знаем, что объем газа изменился от первоначального до нового состояния, поэтому V2 = V1 + 0.12 м³.

Подставляя значения, получаем:

245 000 Па * V1 = 101 325 Па * (V1 + 0.12 м³).

Решая эту уравнение относительно V1, получаем:

245 000 Па * V1 = 101 325 Па * V1 + 101 325 Па * 0.12 м³,

143 675 Па * V1 = 101 325 Па * 0.12 м³,

V1 = (101 325 Па * 0.12 м³) / 143 675 Па,

V1 ≈ 0.085 м³.

Таким образом, первоначальный объем газа составляет примерно 0.085 м³.