В цилиндрическом сосуде под поршнем находится гелий
В вертикально расположенном цилиндрическом сосуде под
поршнем находится моль гелия при температуре 1 T 300 К. На
поршень поставили гирю массой в 2,5 раза больше массы поршня.
1) Во сколько раз изменится температура гелия после установления
нового положения равновесия при отсутствии теплообмена газа с
окружающей средой? 2) Какое количество теплоты необходимо от-
вести от гелия в изобарическом процессе (при наличии теплообмена),
чтобы вернуть газ в состояние с первоначальной температурой 1T ?
Наружным давлением, трением поршня о стенку сосуда, теплоѐмко-
стью цилиндра и поршня пренебречь.
Вот собственно задача, она была предложена на физтехе 2005 года. Мне не совсем ясно, как ее решить.
Ну из того, что сделано было:
1) Введем высоту на которой находился поршень изначально, как h1.
Тогда объем можно представить, как h1*S, где S – площадь основания.
2) Введем высоту h2, для 2 состояния.
v1/v2 = h1/h2;
Далее распишем уравнение состояния газа в начале и конце:
P1 * h1*S = R * T1(300 K);
P2 * h2 *S = R*T2;
Далее поршень сместился на дельта h = ( h2 – h1) -> Над газом совершили работу A = Дельта V * P;
A = S* Дельта H * P.
Поскольку газ сжимался адиаботически, то по 1 началу термодинамики:
3/2 * R * Дельта T = Aвнеш
Соединив все это в 1 систему получаем 4 неизвестных и 3 уравнения, дальше я иссяк.
Вопрос что делать?При перебивании решения мог опечатку свалять.
Сорри,шарю только 2-ое начало.
воу воу паринь. ты ошибся форумом
thematrix сказал(а):↑
Вопрос что делать?
При перебивании решения мог опечатку свалять.
Нажмите, чтобы раскрыть…
Автор темы
jonalar сказал(а):↑
Сорри,шарю только 2-ое начало.
Нажмите, чтобы раскрыть…
Но 2-ое без первого… Там же про тепловые машины, а они завязаны на 1 начале.
АП.
В целом можно попробовать решить систему, так как нам надо найти лишь отношение, то может там сократится?
Прости,забыли школьный материал.
Автор темы
spasibo Eva сказал(а):↑
Прости,забыли школьный материал.
Нажмите, чтобы раскрыть…
Ну ок, дальше то что?
thematrix сказал(а):↑
Нажмите, чтобы раскрыть…
давай попрошу маму за двойку не ругать
Автор темы
Ну и ладно…Видимо ни у кого нет идей.
spasibo Eva сказал(а):↑
давай попрошу маму за двойку не ругать
Нажмите, чтобы раскрыть…
Это тут при чем?
Shedov. сказал(а):↑
Нажмите, чтобы раскрыть…
Зачем, тебе решать ее за меня, если мне хотелось просто обсудить интересную задачу?
когда нептун и плутон открывали, один студен решил систему из 12 уравнений, так что из 4х это изи катка
Автор темы
Durbala сказал(а):↑
когда нептун и плутон открывали, один студен решил систему из 12 уравнений, так что из 4х это изи катка
Нажмите, чтобы раскрыть…
Ну беда не в кол-ве уравнений, а в недостаточном их числе.
То есть не ясно откуда еще 1 взять.
Было использовано вообще все, то есть и состояния и изменение внут.энергии.если уравнений мало можно найти отношение
Автор темы
Durbala сказал(а):↑
если уравнений мало можно найти отношение
Нажмите, чтобы раскрыть…
Ну его и надо найти, это худо бедно сделать можно(я так и поступил), просто было интересно можно ли выжить еще что-то из условия.
thematrix сказал(а):↑
Ну его и надо найти, это худо бедно сделать можно(я так и поступил), просто было интересно можно ли выжить еще что-то из условия.
Нажмите, чтобы раскрыть…
а какой смысл усложнять? а вообще, такие вопросы лучше учителю физики задавать:)
Автор темы
Durbala сказал(а):↑
а какой смысл усложнять? а вообще, такие вопросы лучше учителю физики задавать 🙂
Нажмите, чтобы раскрыть…
Это заочное=)
Источник
Задача по физике – 13789
На столе покоится вертикально расположенный цилиндрический сосуд. В сосуде под тяжелым подвижным поршнем находится гелий. Сверху на поршень очень медленно опускают груз массой $m$. На сколько изменяется при этом внутренняя энергия гелия? Теплообменом гелия с окружающей средой можно пренебречь. Масса груза мала по сравнению с массой поршня. Начальная высота $H$ поршня над дном сосуда известна.
Подробнее
Задача по физике – 13790
В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем, находится одноатомный идеальный газ. Первоначальное давление газа $p_{1} = 4 cdot 10^{5} Па$. Расстояние от дна сосуда до поршня равно $L$. Площадь поперечного сечения поршня $S = 25 см^{2}$. В результате медленного нагревания газ получил количество теплоты $Q = 1,65 кДж$, а поршень сдвинулся на расстояние $x = 10 см$ (рис.). При движении поршня на него со стороны стенок сосуда действует сила трения величиной $F_{тр} = 3 cdot 10^{3} Н$. Найдите $L$. Считайте, что сосуд находится в вакууме.
Подробнее
Задача по физике – 13791
В цилиндрической трубке с теплонепроницаемыми стенками имеются две жестко укрепленные перегородки 1 и 2 и свободно движущийся теплонепроницаемый поршень 3 (рис.а). В начальный момент времени объем $V_{1}$ между перегородками 1 и 2 и объем $V_{2}$ между перегородкой 2 и поршнем 3 заполнены одноатомным идеальным газом с давлением $p_{0}$ и температурой $T_{0}$. При этом поршень 3 неподвижен, так как вся система находится в атмосфере с тем же давлением $p_{0}$. Через перегородку 1 в объем $V_{1}$ медленно передается количество теплоты $Q$. Какая температура установится в пространстве между перегородкой 1 и поршнем 3? Какое количество теплоты перейдет через перегородку 2?
Подробнее
Задача по физике – 13792
В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем массой $m$, находится идеальный одноатомный газ. Газ нагревают. Поршень, двигаясь равноускоренно, приобретает скорость $v$ (рис.). Найдите количество теплоты $Q$, сообщенное газу к этому моменту. Вне сосуда – вакуум.
Подробнее
Задача по физике – 13793
В высоком теплоизолированном цилиндре под поршнем находится гелий. Поршню толчком сообщают вверх скорость $v_{0} = 2 м/с$. На сколько выше начального положения окажется поршень после прихода системы в равновесие? Над поршнем газа нет.
Подробнее
Задача по физике – 13794
В вертикальном теплоизолированном цилиндре под поршнем находится некоторое количество гелия при температуре $T_{1} = 240 К$. На поршне лежит груз массой, равной половине массы поршня. Груз мгновенно убирают и дожидаются прихода системы к равновесию. Чему станет равна температура $T_{2}$ газа? Над поршнем газа нет.
Подробнее
Задача по физике – 13795
В вакууме закреплен горизонтальный цилиндр (рис.). В цилиндре находится $nu = 0,1 моль$ гелия, запертого поршнем. Поршень массой $M = 90 г$ удерживается упорами и может скользить влево вдоль стенок цилиндра без трения. В поршень попадает пуля массой $m = 10 г$, летящая горизонтально со скоростью $v = 400 м/с$, и застревает в нем. Как изменится температура гелия в момент остановки поршня в крайнем левом положении? Считать, что за время движения поршня газ не успевает обменяться теплом с сосудом и поршнем.
Подробнее
Задача по физике – 13796
В длинном горизонтальном цилиндре между двумя одинаковыми поршнями находится $nu = 0,1 моль$ гелия. В начальный момент один поршень покоится, а со скоростью $v = 12 м/с$ (рис.а). На сколько градусов максимальная температура газа больше начальной? Массы поршней $m = 415 г$. Трением и теплообменом, а также механической энергией и импульсом газа пренебречь. За поршнями газа нет.
Подробнее
Задача по физике – 13797
Стеклянный шар, его показатель преломления $n$, освещается узким расходящимся пучком лучей, ось которого проходит через центр шара. Источник света расположен на расстоянии $l$ от поверхности шара. На таком же расстоянии от поверхности, но по другую сторону от шара, получается изображение источника. Определите радиус шара.
Подробнее
Задача по физике – 13798
Сечение стеклянной призмы имеет форму равнобедренного треугольника. Одна из граней посеребрена. Луч света падает нормально на другую, непосеребренную, грань и после двух отражений выходит через основание призмы перпендикулярно ему. Найдите углы призмы.
Подробнее
Задача по физике – 13799
В потолке помещения проделаны две дыры на расстоянии $L$ друг от друга (рис.). Мяч находится на расстоянии а от первой дыры (по горизонтали). Под каким углом $alpha$ к горизонту нужно бросить мяч, чтобы он пролетел через обе дыры? Высота потолка равна $h$.
Подробнее
Задача по физике – 13800
Небольшой шарик свободно падает на наклонную плоскость и абсолютно упруго отражается от нее. Найдите отношение расстояний между точками последовательных ударов шарика о плоскость.
Подробнее
Задача по физике – 13801
На ровном гладком полу установлены два шеста высотой $H$ с небольшими кольцами наверху (рис.). Расстояние между кольцами $d$, а их плоскости перпендикулярны линии, соединяющей вершины шестов. По полу может перемещаться маленький робот, функция которого – запускать небольшие мячики с фиксированной скоростью $v_{0}$ под углом $alpha = 45^{ circ}$ к горизонту. Скорость $v_{0}$ подобрана так, что $v_{0}^{2} > 4gH$. При каком минимальном $d neq 0$ робот может выполнить бросок так, чтобы мячик пролетел сквозь оба кольца? Удар мяча о пол считайте абсолютно упругим. Отдельно рассмотрите случай $gH ll v_{0}^{2}$.
Подробнее
Задача по физике – 13802
Говорят, что в архиве лорда Кельвина нашли рукопись с $pV$ – диаграммой, на которой был изображен циклический процесс в виде прямоугольного треугольника ADB. При этом угол D был прямым, а в точке K, лежащей на середине стороны АВ, теплоемкость многоатомного газа ( $CH_{4}$ ) обращалась в ноль. Газ можно считать идеальным. От времени чернила выцвели, и на рисунке остались видны только координатные оси и точки D и K (рис.). С помощью циркуля и линейки без делений восстановите положение треугольника ADB. Известно, что в точке А объем был меньше, чем в точке В.
Подробнее
Задача по физике – 13803
Экспериментатор Глюк решил заварить холодный чай по своей авторской методике. Для этого он взял пустую кастрюлю диаметром $d = 23 см$ и высотой $h = 13 см$ и стал последовательно наливать в нее порции воды объемом $Delta V = 100 мл$ каждая, причем первая порция имела температуру $t_{1} = 1^{ circ} C$, а каждая следующая – на $Delta t = 1^{ circ} С$ выше, чем предыдущая. Когда кастрюля заполнилась, Глюк высыпал в нее один грамм сухого чая и перемешал. Какую температуру $t$ чая предпочитает Глюк, если судить по его авторской методике? Общая теплоемкость стенок кастрюли $C = 420 Дж/К$, а ее начальная температура $t_{0} = 19^{ circ} C$. Теплообменом с окружающей средой можно пренебречь. Плотность воды $rho = 1000 кг/м^{3}$, удельная теплоемкость воды $c = 4200 Дж/(кг cdot ^{ circ} C)$.
Ответ в общем виде в данной задаче не требуется.
P.S. Как вы думаете, почему наш персонаж любит чай именно такой температуры?
Подробнее
Источник
8748. Объем сосуда с идеальным газом уменьшили вдвое, выпустив половину газа и поддерживая температуру газа в сосуде постоянной. Как изменятся в результате этого давление газа в сосуде и его внутренняя энергия?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) не изменится
2) уменьшится
3) увеличится
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 8748.
8780. В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень не закреплен и может перемещаться в сосуде без трения (см. рисунок). В сосуд закачивается еще такое же количество газа при неизменной температуре. Как изменится в результате этого давление газа и концентрация его молекул?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) не изменится
2) уменьшится
3) увеличится
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 8780.
8812. Аргон помещают в открытый сверху сосуд под легкий подвижный поршень и начинают охлаждать, Давление воздуха, окружающего сосуд, равно 105 Па. Начальный объем газа 9 л, начальная температура 450 К. Масса газа в сосуде остается неизменной. Трением между поршнем и стенками сосуда пренебречь.
Установите соответствие между физическими величинами, характеризующими аргон, и формулами, выражающими их зависимость от абсолютной температуры Т газа в условиях данной задачи.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) внутренняя энергия газа ( U(T) )
Б) объем газа ( V(T) )
ФОРМУЛЫ
1) ( dT, d = ) 3 Дж/К
2) ( frac{b}{T}, b = ) 4050 м3 ⋅ K
3) ( at, a = ) 2 ⋅ 10-5 м3/K
4) ( cT, c = ) 20 Дж/К
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 8812.
8844. На рисунке показан процесс изменения состояния одного моля одноатомного идеального газа (U – внутренняя энергия газа; p – его давление). Как изменятся в ходе этого процесса объем и теплоемкость газа? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) не изменится
2) уменьшится
3) увеличится
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 8844.
8876. В цилиндре под поршнем находится твердое вещество. Цилиндр поместили в раскаленную печь. На рисунке показан график изменения температуры T вещества по мере поглощения им количества теплоты Q. Какие участки графика соответствуют нагреванию вещества в газообразном состоянии и кипению жидкости?
ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ
А) кипение жидкости
Б) нагревание вещества в газообразном состоянии
УЧАСТКИ ГРАФИКА
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 8876.
8908. При исследовании изопроцессов использовался закрытый сосуд переменного объема, заполненный аргоном и соединенный с манометром. Объем сосуда медленно уменьшают, сохраняя температуру аргона в нем неизменной. Как изменятся при этом внутренняя энергия аргона в сосуде и концентрация его молекул?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) не изменится
2) уменьшится
3) увеличится
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 8908.
8940. В ходе адиабатного процесса внутренняя энергия 1 моль разреженного гелия увеличивается. Как изменяются при этом температура гелия и его давление?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) не изменится
2) уменьшится
3) увеличится
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 8940.
8972. Установите соответствие между процессами в идеальном газе и значениями физических величин, характеризующих эти процессы (( Delta U ) – изменение внутренней энергии; ( A ) работа газа, ( nu ) – количество газа).
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ПРОЦЕССЫ
А) изотермическое сжатие при ( nu = const )
Б) изобарное расширение при ( nu = const )
ЗНАЧЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
1) ( Delta U > 0,~A = 0 )
2) ( Delta U > 0,~A > 0 )
3) ( Delta U = 0,~A > 0 )
4) ( Delta U = 0,~A
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 8972.
9004. Установите соответствие между процессами в идеальном газе и значениями физических величин, характеризующих эти процессы (( Delta U ) – изменение внутренней энергии; ( A ) – работа газа, ( upsilon ) – количество газа).
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ПРОЦЕССЫ
А) адиабатическое сжатие при ( nu = const )
Б) изохорное нагревание при ( nu = const )
ЗНАЧЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
1) ( Delta U > 0,~A = 0 )
2) ( Delta U > 0,~A > 0 )
3) ( Delta U = 0,~A > 0 )
4) ( Delta U > 0,~A
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 9004.
9036. Температуру холодильника теплового двигателя, работающего по циклу Карно, увеличили, оставив температуру нагревателя прежней. Количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД теплового двигателя и количество теплоты, отданное газом за цикл холодильнику?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) не изменилась
2) уменьшилась
3) увеличилась
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 9036.
Для вас приятно генерировать тесты, создавайте их почаще
Источник