Question

В вертикальном цилиндре с гладкими, тонкими, но прочными металлическими стенками под поршнем массой 10 кг заключен воздух.Цилиндр закреплен на горизонтальной поверхности.Начальный объем воздуха равен 4 л, площадь поперечного сечения цилиндра 100 (см)2 , атмосферное давление принять равным 100 кПА. Поршень тянут пружиной жесткостью 10 кн/м, медленно увеличивая её удлинение от нуля до 2 см.На какую величину при этом увеличится объем воздуха под поршнем

Answer 1

Дано:

m=10кг

М1=4л=0,004м3

S=100см2=0,01м2

P=100кПа=100000Па

k=10кH/м=10000H/м

l2=2см=0,02м

V2-?м3

решение:

условие равновесия поршня изначально p1S=mg+pAT⋅S
условие равновесия поршня после перемещения
Fупр+p2⋅S=mg+pAT⋅S
работа внешних сил пойдет на увеличение внутренней энергии
ΔU=A' и работа по перемещению поршня равна A'=F⋅h'
где F=Fупр-mg-pAT⋅S
выполнив необходимые преобразования вышел ответ:ΔV=1.1⋅10-3м3

так наверное!!!