Заполненный газом под давлением p = 0, 1 атм герметичный цилиндрический сосуд разделен пополам тонким поршнем массой m = 5кг?

Valeriya90703 21 мая 2021 г., 14:29:14

Если расстояние, на которое сместился поршень, минимальное, то изменением температуры можно пренебречь.

Значит, для газа справедлив закон Бойля - Мариотта

при движении поршня на него действуют силы со стороны газов по обе стороны от поршня и сила инерции со стороны тележки

допустим, тележка движется вправо, тогда сила инерции приложена к поршню горизонтально влево и равна Fин = ma.

Пусть в правой части сосуда газ обладает давлением P2, а в левой - P1

в момент, когда сила, вызванная разностью давлений, скомпенсировала силу инерции и поршень остановился, справедливо уравнение :

P1S - P2S - Fин = 0

S (P1 - P2) = ma

найдем связь между давлениями P1 и P2 через закон Менделеева - Клапейрона, считая, что массы газов по обе стороны от поршня одинаковы :

P1 / P2 = V2 / V1

V1 = S ((L / 2) - x)

V2 = S ((L / 2) + x)

P1 / P2 = ((L / 2) + x) / ((L / 2) - x)

P1 = P2 ((L / 2) + x) / ((L / 2) - x)

тогда уравнение динамики примет вид :

P2 S (((L / 2) + x) / ((L / 2) - x) - 1) = ma

P2 S (2x) / ((L / 2) - x) = ma

P2 = (ma ((L / 2) - x)) / (2xS)

напишем закон Бойля - Мариотта для газа, находящегося в правой части сосуда :

P S (L / 2) = P2 S ((L / 2) + x)

P L = P2 L + 2 P2 x

PL = (m a L ((L / 2) - x)) / (2xS) + (ma ((L / 2) - x)) / S

PL = ((maL²) / 2 - maLx + maLx - 2max²) / (2xS)

2 x S P L = (maL²) / 2 - 2 m a x²

x² + x * (SPL) / (ma) - L² / 4 = 0

из соображений, что x не может быть отрицательной величиной, получаем :

x = (1 / 2) * (√( ((SPL) / (ma))² + L² ) - (SPL) / (ma))

x = (1 / 2) * (sqrt( (8 / 5) ^ (2) + 0.

8 ^ (2) ) - (8 / 5))≈0.

0944 м или 9.

44 см

.

Иришачечичка 24 февр. 2021 г., 03:39:50 | 5 - 9 классы

Цилиндрический сосуд с газом разделен поршнем на две части?

Цилиндрический сосуд с газом разделен поршнем на две части.

Давление, объем и температура газа в одной части сосуда равны Р1, V1, Т, в другой Р2, V2, Т.

Как изменятся объемы, занимаемые газами, если поршень освободить и нагреть газ в первой части сосуда на Т, а во второй на столько же охладить?

R79375188572r 22 июн. 2021 г., 23:55:14 | 10 - 11 классы

Сколько кислорода находится под поршнем в цилиндрическом сосуде если при нагревании его от 300К до 600К при постоянном давлении на поршень газ произвел работу, равную 450 джоулей?

Сколько кислорода находится под поршнем в цилиндрическом сосуде если при нагревании его от 300К до 600К при постоянном давлении на поршень газ произвел работу, равную 450 джоулей?

Айдар25 22 сент. 2021 г., 13:00:07 | 5 - 9 классы

Поршень площадью 10 см2 может без трения перемещаться в верти­кальном цилиндрическом сосуде, обеспечивая при этом его герме­тичность?

Поршень площадью 10 см2 может без трения перемещаться в верти­кальном цилиндрическом сосуде, обеспечивая при этом его герме­тичность.

Сосуд с поршнем, заполненный газом покоится на полу неподвижного лифта при атмосферном давлении 100 кПа, при этом расстоя­ние от нижнего края поршня до дна сосуда находится на расстоянии 20 см.

Когда лифт поедет вверх с ускорением равным 4 м / с2, пор­шень сместится на 2, 5 см.

Какова масса поршня, если изменение температуры газа можно не учитывать?

Malafeeva666 6 мая 2021 г., 21:07:58 | 5 - 9 классы

Массы газов, находящихся в сосудах, одинаковы?

Массы газов, находящихся в сосудах, одинаковы.

В каком из сосудов давление газа больше?

Почему?

Borlisa 30 июл. 2021 г., 20:47:43 | 5 - 9 классы

С какой площадью поперечного сечения следует выбрать цилиндрический сосуд, чтобы при наливании в него масла до высоты 10 см?

С какой площадью поперечного сечения следует выбрать цилиндрический сосуд, чтобы при наливании в него масла до высоты 10 см.

Давление на дно сосуда оказалось равным давлению, которое оказывает вода, налитая до этого же уровня в цилиндрический сосуд с площадью дна 100 см2 ?

А сила давления?

Deos3188 23 июл. 2021 г., 13:50:19 | 5 - 9 классы

В цилиндрических сообщающихся сосудах находится вода?

В цилиндрических сообщающихся сосудах находится вода.

Площадь поперечного сечения широкого сосуда в 4 раза больше площади поперечного сечения узкого сосуда.

В узкий сосуд наливают керосин, который образует столб высотой 20 см.

На сколько повысится уровень воды в широком и опустится в узком?

ПОМОГИТЕ СРОЧНО ПОЖАЛУЙСТА!

! .

Intigra 19 июл. 2021 г., 19:37:29 | 5 - 9 классы

Опрелеоите силу давление на дно цилиндрического сосуда , заполненного керосином?

Опрелеоите силу давление на дно цилиндрического сосуда , заполненного керосином.

Высота столба 50 см, площадь сосуда 20см2.

Artur235 29 окт. 2021 г., 17:26:05 | 10 - 11 классы

Поршень площадью 10 см квадратных может без трения перемещаться в вертикальном цилиндрическом сосуде, обеспечивая при этом его герметичность?

Поршень площадью 10 см квадратных может без трения перемещаться в вертикальном цилиндрическом сосуде, обеспечивая при этом его герметичность.

Сосуд с поршнем, заполненный газом, покоится на полу неподвижного лифта при атмосферном давлении 100 кПа, при этом расстояние от нижнего края поршня до дна сосуда 20 см.

Когда лифт поедет вверх с ускорением равным 4 м / с в квадрате, поршень сместится на 2, 5 см.

Какова масса поршня, если изменение температуры можно не учитывать?

Ydchits 13 нояб. 2021 г., 17:42:57 | 10 - 11 классы

Поршень площадью 10 см квадратных может без трения перемещаться в вертикальном цилиндрическом сосуде, обеспечивая при этом его герметичность?

Поршень площадью 10 см квадратных может без трения перемещаться в вертикальном цилиндрическом сосуде, обеспечивая при этом его герметичность.

Сосуд с поршнем, заполненный газом, покоится на полу неподвижного лифта при атмосферном давлении 100 кПа, при этом расстояние от нижнего края поршня до дна сосуда 20 см.

Когда лифт поедет вверх с ускорением равным 4 м / с в квадрате, поршень сместится на 2, 5 см.

Какова масса поршня, если изменение температуры можно не учитывать?

Nlihanova7 13 мая 2021 г., 20:07:36 | 10 - 11 классы

Горизонтальный цилиндрический сосуд, наполненный газом, разделен тонким легкоподвижным теплонепроницаемым поршнем на две части объемами V1 = 8, 2 л и V2 = 3, 8 л ?

Горизонтальный цилиндрический сосуд, наполненный газом, разделен тонким легкоподвижным теплонепроницаемым поршнем на две части объемами V1 = 8, 2 л и V2 = 3, 8 л .

Поршень находится в положении равновесия, температура в обеих частях сосуда равна T0 = 338 К, давление P0 = 240 кПа.

Первую часть сосуда охлаждают до температуры T1 = 301 К, а вторую нагревают до температуры T2 = 375 К.

После того, как поршень занимает новое положение равновесия, в сосуде устанавливается давление P.

Найти P.