Question

В вертикальном закрытом с обоих концов цилиндре находится массивный поршень, по обе стороны которого находятся по одному молю воздуха. При Т = 300 К отношение верхнего объема к нижнему n=4,0. При какой температуре это отношение станет n1 =3,0?Трение не учитывать. Не знаю сможет ли кто решить

Answer 1

Решение. 1. P1*V1=(m/M)*R*T; (P1+(m1*g)/S)*V2=(m/M)*R*T;P1*V1=(P1+(m1*g)/S)*V2; 4P1=P1+(m1*g)/S;
P1=(m1*g)/(3*S);
2. P2=(m1*g)/(2*S);
3. P1*0,8*V=(m/M)*R*T; P2*0,75*V=(m/M)*R*T1; (m1*g)/(3*S)*0,8*V=(m/M)*R*T;
(m1*g)/(2*S)*0,75*V=(m/M)*R*T1; T1/T=(0,75*3)/(2*0,8); T1=T*(0,75*3)/(2*0,8); T1=T*(2,25/1,6); T1=1,406*T;
T1=1,406*300=421,8K.

Answer 2

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при неизменной массе газа, его температура обратно пропорциональна объему.

Изначально, у нас есть отношение объемов: n = V_верх / V_низ, где V_верх - объем воздуха над поршнем, V_низ - объем воздуха под поршнем.

По условию, при T = 300 K, n = 4.0. То есть, V_верх / V_низ = 4.0.

Мы хотим найти температуру T_1, при которой отношение объемов станет n_1 = 3.0. То есть, V_верх / V_низ = 3.0.

Используем закон Бойля-Мариотта: (V_верх / V_низ)_1 = (T_верх / T_низ)_1.

Подставляем известные значения: 4.0 = (300 K / T_низ)_1.

Теперь, используем новое отношение объемов: 3.0 = (T_верх / T_низ)_1.

Таким образом, у нас получилась система уравнений: 4.0 = (300 K / T_низ)_1, 3.0 = (T_верх / T_низ)_1.

Для решения системы, найдем соотношение объемов в изначальной ситуации: n = V_верх / V_низ = (T_верх / T_низ).

Подставляем известные значения: 4.0 = (T_верх / T_низ).

Теперь, используем новое отношение объемов: 3.0 = (T_верх / T_низ).

Таким образом, у нас получилась система уравнений: 4.0 = (T_верх / T_низ), 3.0 = (T_верх / T_низ).

Так как у нас две уравнения с двумя неизвестными, мы можем решить данную систему методом подстановки или методом исключения.

Сначала, решим первое уравнение относительно T_верх: 4.0 = (T_верх / T_низ). T_верх = 4.0 * T_низ.

Подставляем это значение во второе уравнение: 3.0 = ((4.0 * T_низ) / T_низ). 3.0 = 4.0. Это уравнение не имеет решений.

Таким образом, мы не можем найти температуру T_1, при которой отношение объемов станет n_1 = 3.0. Возможно, в условии задачи допущена ошибка или пропущена какая-то информация.