Купить холодильник в интернет магазине дешево в Красноярске.
Сопротивление материалов выполнение курсовой Инженерная графика выполнение сборочного чертежа История искусства Курс лекций по физике Примеры решения задач
Молекулярная физика Молекулярно-кинетическая теория газов Собственные колебания без потерь Колебания Сложение гармонических колебаний Затухающие колебания

Молекулярно-кинетическая теория газов

Объём газа уменьшили в два раза, а температуру увеличили в полтора раза. Во сколько раз увеличилось давление?

  Решение

 1.Запишем уравнение состояние идеального газа, уравнение Клапейрона ­ Менделеева для двух состояний газа, заданных в условии

 . (1)

 2. Определим отношение давлений

 . (2)

 1.2.2. Для измерения собственного объёма сыпучего материала его помещают в цилиндр, который герметично закрывают поршнем. Затем измеряют давление воздуха p1 и p2 при одной и той же температуре и двух положениях поршня, когда суммарный объём воздуха и материала равен V1 и V2. Каков объём материала по этим данным?

 Решение

 1.Объём сыпучего материала можно установить на основании анализа уравнений двух состояний газа между поршнем и сыпучим материалом при двух заданных положениях поршня, считая процесс изотермическим

 . (1)

 2. Решим уравнение (1) относительно искомой величины Vx

 . (2)

  1.2.3. Чтобы изотермически уменьшить объём газа в цилиндре с поршнем в n раз на поршень поставили груз массы m. Какой массы груз следует добавить, чтобы объём уменьшился изотермически ещё в k раз?

 Решение

 1. Поскольку процесс изменения состояния газа под поршнем изотермический, то для трёх заданных состояний можно записать следующие соотношения

 , (1)

где s ­ площадь поршня, V0 ­ первоначальный объём газа до того как на поршень поместили массу m.

 2. Из уравнения (1) следует, что

 . (2)

 3. Подставим значение p0 в уравнение (1)

  , (3)

 , (4)

 . (5)

 4. Разрешим уравнение (5) относительно искомой массы Dm

 . (4)

  1.2.4. На два длинных цилиндрических мешка радиуса r и длины L >> r, сделанных из нерастяжимого материала и заполненных газом, положили плиту массы m, в результате чего они сплющились до толщины h << r. Внешнее давление p0. Определить начальное давление в мешках, если температура газа в них не изменялась.

 Решение

 1. Изотермический процесс сжатия газа позволяет записать при учёте неизменности объёма (материал мешков нерастяжим) следующее соотношение для мешков, с учётом того, что изменение состояния газа в обоих мешках происходит при действии на них одной силы тяжести mg

 , (1)

где s ­ площадь соприкосновения мешка с массой m, V0 ­ первоначальный объём мешка.

 2. Площадь контакта мешка определим из условия равенства первоначального конечного объёмов, с учётом того, что L >> r и r >> h

 . (2)

 3. Подставим значение площади из уравнения (2) в уравнение (1)

 . (3)

 1.2.5. Баллон вместимостью V1 = 5×10 ­2 м3 наполнен воздухом при температуре t1 = 27 0С до давления p1 = 10 МПа. Какой объём воды можно вытеснить из цистерны подводной лодки сжатым воздухом этого баллона, если вытеснение производится на глубине h = 40 м при температуре t2 = 3 0C?

  Решение

 1. Запишем уравнения для двух состояний газа. Начальным будем считать состояние газа в объёме V1 при давлении р1 и температуре Т1, в конечном состоянии газ будет занимать объём (V1 + Vx). При соединении балластной цистерны и баллоном со сжатым воздухом, часть воды вследствие разности давлений будет вытесняться, до тех пор пока внешнее гидростатическое давление на станет равным давлению сжатого воздуха

 . (1)

 2. Поделим систему уравнений (1) почленно

 . (2)

 3. Определим из уравнения (2) величину объёма вытесненной воды

 

  1.2.6. На какую глубину в жидкость плотностью r необходимо погрузить открытую трубку длиной L, чтобы закрыв верхнее отверстие, вынуть столбик жидкости высотой h = L/2 при внешнем давлении р0?

 Решение

 1. Так как процесс изменения состояния газа протекает при неизменной его температуре, то справедливо соотношение pV = const. В качестве первого состояния выберем случай когда открытая трубка погружена на величину х, второе состояние соответствует извлечённой трубке с жидкостью, высота столба которого равна h = L/2

 , (1)

где s ­ площадь поперечного сечения трубки, rgL/2 ­ гидростатическое давление, вызванное столбом захваченной жидкости.

 2. Проведя преобразования уравнения (1) и сократив обе его части на площадь s, получим:

 . (2)

Движение заряженных частиц в электрическом поле Электрон, обладающий нулевой начальной скоростью, попадает в однородное электрическое поле напряжённостью Е = 200 кВ/м. Какое расстояние пролетит, предоставленный самому себе электрон за время = 1 нс? Какой скорости он достигнет?
Физика решение задач