Question

Задача по физике. 30 бл. В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем массой m = 5,0 кг, находится одноатомный газ. При изобарном нагревании газа поршень приобретает скорость v = 2,8 м/с. Определить количество теплоты, сообщенной газу. Теплоемко-стью сосуда и поршня, а также трением и атмосферным давлением пренебречь.

Answer 1

m=5 кг    v=2.8 м/с    I=3   Q=?

p=const

Q=(I+2)*p*ΔV/2=(5/2)*A

A=m*v²/2

Q=5*m*v²/4=5*5*2.8²/4=49 Дж

==============

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии.

Первоначально поршень находился в покое, поэтому его начальная кинетическая энергия равна нулю.

В конечном состоянии, после приобретения скорости поршня, его кинетическая энергия может быть вычислена по формуле: Eк = (1/2) * m * v^2, где m - масса поршня, v - его скорость.

Теплота, сообщаемая газу, равна изменению энергии состояния газа (внутренней энергии): Q = ΔE, где Q - количество теплоты, ΔE - изменение внутренней энергии.

Из закона сохранения энергии следует, что изменение внутренней энергии равно работе, совершенной внешней силой. В данном случае, единственной внешней силой является сила трения. Таким образом, работа силы трения равна изменению внутренней энергии газа: A = ΔE.

Известно, что работа силы трения равна произведению силы трения на путь, по которому она действует. В данной задаче путь, по которому действует сила трения, равен перемещению поршня: A = F * s, где F - сила трения, s - путь, по которому сила действует.

Сила трения, действующая на поршень, может быть вычислена через ускорение поршня и массу: F = m * a, где m - масса поршня, a - ускорение поршня.

Ускорение поршня можно найти, разделив его скорость на время: a = v / t, где v - скорость поршня, t - время изменения скорости.

Теперь мы можем выразить силу трения через массу поршня, его скорость и время изменения скорости: F = m * (v / t).

Теперь можем выразить работу силы трения через массу поршня, его скорость, время изменения скорости и путь, по которому сила действует: A = m * (v / t) * s.

Таким образом, количество теплоты, сообщенное газу, равно: Q = ΔE = A = m * (v / t) * s.

Подставив известные значения (m = 5,0 кг, v = 2,8 м/с), получим: Q = 5,0 кг * (2,8 м/с / t) * s.

Однако, для полного решения задачи необходимо знать время изменения скорости (t) и путь (s), по которому сила трения действует. Если у вас есть эта информация, пожалуйста, предоставьте ее, чтобы мы могли дать более точный ответ.