Question

В вертикальном цилиндре под подвижным поршнем площадью 40 см^2 находится 1 моль идеального газа при температуре 400К. Определить в литрах объем газа, если масса поршня равна 40кг, а атмосферное давление 100кПа. Трением поршня о стенки цилиндра пренебречь

Answer 1

ДАНО

S=40 см^2 =40*10^-4 м2

v= 1моль

T=400K

R=8,31 Дж /моль*К

m=40кг

g=10 м/с2

Po=100 кПа=10^5 Па

------------------------

V - ?

РЕШЕНИЕ

поршень находится в равновесии, значит ДАВЛЕНИЕ газа РАВНО давлению   НАД ним  

давление над газом = атмосферное + от веса поршня

P = Po +mg /S  (1)

ДАВЛЕНИЕ газа по формуле Менделеева-Клапейрона  PV =vRT

объем V = vRT/P  <---подставим сюда  (1)

V = vRT/(Po +mg /S) =1*8.31*400 /(10^5+40*10/40*10^-4) =0.0166 м3 =16.6 л

ОТВЕТ 0.0166 м3 =16.6*10^-3 м3=16.6 л