Question

В сосуд нагнетается при помощи ручного насоса воздух. Объем сосуда равен 3 л, объем цилиндра насоса 0,5 л. Каково будет давление газа в сосуде после двадцати рабочих ходов поршня, если сосуд вначале был пустым

Answer 1

Vн - это объем насоса, Vс - это объем сосуда, N - количество ходов

Если сосуд пустой:

так как T=const, следует, что p1V1=p2V2

p(атм)NVн = p'Vс

p' = p(атм)NVн / Vс

Остается только подставить числа, ответ: примерно 3,4*10^5 Па

Answer 2

Для решения этой задачи воспользуемся законом Бойля-Мариотта, который утверждает, что при неизменной температуре давление газа обратно пропорционально его объему.

Пусть P1 - начальное давление газа в сосуде (при пустом сосуде), V1 - начальный объем сосуда (3 л), P2 - конечное давление газа в сосуде после 20 рабочих ходов поршня, V2 - объем сосуда после 20 рабочих ходов поршня (3 л + 20 * 0.5 л, так как за один ход поршня перекачивается 0.5 л).

Закон Бойля-Мариотта формулируется так: P1 * V1 = P2 * V2

Мы знаем P1 = 0 (так как сосуд был пустым), V1 = 3 л, V2 = 3 л + 20 * 0.5 л = 3 л + 10 л = 13 л.

Подставим значения в уравнение: 0 * 3 = P2 * 13

Отсюда получаем: P2 = 0

Таким образом, давление газа в сосуде после двадцати рабочих ходов поршня будет равно 0 (вакуум).