Question

Давление газа в сосуде под поршнем площадью 12см^3 равно 300кПа. Какую работу совершает сила давления газа , перемещая поршень на 10 см?

Answer 1

Ответ: совершает работу в 36 Дж

Answer 2

Для вычисления работы, которую совершает сила давления газа при перемещении поршня, мы можем использовать следующую формулу:

Работа (W) = Сила (F) × Расстояние (d)

Сначала нам нужно найти силу, которую создает давление газа на поршень. Для этого используем формулу для давления:

Давление (P) = Сила (F) / Площадь (A)

Мы можем переписать эту формулу, чтобы найти силу:

F = P × A

где: P - давление газа (300 кПа) A - площадь поршня (12 см^2 = 12 × 10^-4 м^2) [Обратите внимание, что 1 см^2 = 10^-4 м^2]

Теперь мы можем вычислить силу F:

F = 300 кПа × 12 × 10^-4 м^2 F = 300 × 12 × 10^-4 кг / (м × с^2) F = 3.6 × 10^-1 кг м / с^2 (Ньютон, так как 1 Н = 1 кг м / с^2)

Теперь, когда у нас есть сила, перемещение поршня (d) составляет 10 см = 10 × 10^-2 м.

Теперь мы можем вычислить работу:

W = F × d W = 3.6 × 10^-1 Н × 10 × 10^-2 м W = 3.6 × 10^-1 Н × 10^-1 м W = 3.6 × 10^-2 Н м W = 0.036 Дж

Таким образом, сила давления газа совершает работу, равную 0.036 Дж (джоулей), перемещая поршень на 10 см.