Вертикальный цилиндр закрытый подвижным поршнем содержит газ массой m

Обновлено: 06.07.2024

Вертикально расположенный цилиндр с газом при температуре t1 =10 °С закрыт подвижным поршнем массой М = 2,5 кг и площадью S = 20 см2. Газ нагрели до температуры t2 - 60 °С. Определите массу груза, который необходимо положить на поршень, чтобы он вернулся в начальное положение. Атмосферное давление ра =0,10 МПа. Модуль ускорения свободного падения g=10 м/с2

Вертикально расположенный цилиндр с газом при температуре t1 =10 °С = 283 K закрыт подвижным поршнем массой М = 2,5 кг и площадью S = 20 см2 = 20*10^(-4). Газ нагрели до температуры t2 - 60 °С = 333 K.Определите массу m груза, который необходимо положить на поршень, чтобы он вернулся в начальное положение. Атмосферное давление р (а) = 0,10 МПа = 1.0*10^5 Па. Модуль ускорения свободного падения g=10 м/с^2.
РЕШЕНИЕ:
1. р1 = р (а) + Мg/S = 1.0*10^5 + 2.5*10/(20*10^(-4) = 112500 Па.
2. После нагрева и добавления груза (возвращения к V1 = V2) давление станет:
р1*V1/T1 = p2*V2/T2 — обобщенное уравнение газ. состояния. ==>
р2 = р1*Т2/Т1 = 112500*333/283 = 132376.3 Па.
Но р2 = p(a) + mg/S, откуда: m = (p2 – p(a))*S/g = (132376.3 - 1.0*10^5)*20*10^(-4)/10 = 6.48 кг.

Формат ответа: цифра или несколько цифр, слово или несколько слов. Вопросы на соответствие "буква" - "цифра" должны записываться как несколько цифр. Между словами и цифрами не должно быть пробелов или других знаков.

В сосуде объёмом V с жёсткими стенками находится одноатомный газ при атмосферном давлении. В крышке сосуда имеется отверстие площадью S = 2 · 10 -4 м 2 , заткнутое пробкой. Максимальная сила трения покоя F пробки о края отверстия равна 100 Н. Определите какое количество теплоты нужно сообщить системе, чтобы пробка вылетела, если объём сосуда V = 0,5 м 3 . Ответ выразить в кДж.

Вертикально расположенный замкнутый цилиндрический сосуд высотой 50 см разделен подвижным поршнем на две части, в каждой из которых содержится одинаковое количество идеального газа при температуре 361 К. Чему равна масса поршня, если поршень находится на высоте 20 см от дна сосуда, а в каждой части находится 0,5 моль вещества? Толщиной поршня пренебречь. Ответ округлить до целых.

В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем, находится одноатомный идеальный газ. Первоначальное давление газа p₁ = 4 · 10 5 Па. Расстояние от дна сосуда до поршня равно 0,3 м. 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. Считая, что сосуд находится в вакууме, найдите силу трения, действующую на поршень со стороны стенок.

В камере, заполненной азотом, при температуре T₀ = 300 К находится открытый цилиндрический сосуд (см. рис. 1). Высота сосуда L = 50 см. Сосуд плотно закрывают цилиндрической пробкой и охлаждают до температуры T₁ = 200 К. В результате расстояние от дна сосуда до низа пробки становится равным h (см. рис. 2). Затем сосуд нагревают до первоначальной температуры T₀. Расстояние от дна сосуда до низа пробки при этой температуре становится равным H = 46 см (см. рис. 3). Чему равна высота h? Величину силы трения между пробкой и стенками сосуда считать одинаковой при движении пробки вниз и вверх. Массой пробки пренебречь. Давление азота в камере во время эксперимента поддерживается постоянным. Высоту h выразить в см.

Теплоизолированный цилиндр разделён подвижным теплопроводящим поршнем на две части. В одной части цилиндра находится гелий, а в другой ― ксенон. В начальный момент температура гелия равна 300 К, а аргона ― 700 К, объёмы, занимаемые газами, одинаковы, а поршень находится в равновесии. Во сколько раз изменится объём, занимаемый гелием, после установления теплового равновесия, если поршень перемещается без трения? Теплоёмкостью цилиндра и поршня пренебречь.

В вакууме закреплен горизонтальный цилиндр. В цилиндре находится 0,1 моль гелия, запертого поршнем. Поршень удерживается упорами и может скользить влево вдоль стенок цилиндра без трения. В поршень попадает пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 400 м/с, и застревает в нем. Чему равна масса поршня, если при попадании в него температура газа увеличилась на 70 К? Считать, что за время движения поршня газ не успевает обменяться теплом с сосудом и поршнем. Ответ выразите в граммах и округлить до целых.

В цилиндре закрытом легкоподвижным поршнем массой m и площадью s находится газ.

Объём газа равен Vо.

Каким станет Объём газа, если цилиндр передвигать вертикально с ускорением a вверх.

Атмосферное давление равно Pо, температура газа постоянна.

m(g + a) / s = P = > P = Po + ma / s

В вертикальном цилиндре под подвижным поршнем площадью 40 см ^ 2 находится 1 моль идеального газа при температуре 400К?

В вертикальном цилиндре под подвижным поршнем площадью 40 см ^ 2 находится 1 моль идеального газа при температуре 400К.

Определить в литрах объем газа, если масса поршня равна 40кг, а атмосферное давление 100кПа.

Трением поршня о стенки цилиндра пренебречь.

В непрозрачном цилиндре, закрытым подвижным поршнем, находится газ?

В непрозрачном цилиндре, закрытым подвижным поршнем, находится газ.

Нажали на поршень и сжали газ.

При этом давление в цилиндре все время постоянное.

Какой газ находится в цилиндре?

А) газ, темпиратура которой выше критической В) газ, темпиратура которой ниже критической С) насыщенный пар D) ненасыщенный пар.

Объём газа под поршнем цилиндра уменьшился в 5 раз?

Объём газа под поршнем цилиндра уменьшился в 5 раз.

Во сколько раз превысится давление.

Считать процесс изотермическим.

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА?

Газ находится в цилиндре под поршнем при нормальных условиях.

Во сколько раз изменится концентрация молекул газа при увеличении объёма газа в 5 раз при прежней температуре?

(Если можно поподробнее).

В цилиндре под поршнем находится идеальный газ?

В цилиндре под поршнем находится идеальный газ.

Надавливая на поршень, расстояние между поршнем и дном цилиндра уменьшают на треть.

Во сколько раз изменилось давление газа, если его температура поддерживалась постоянноя?

В закрытом цилиндре по одну сторону легкоподвижного поршня имеется некоторая масса газа при температуре - 70 °С, по другую — такая же масса этого газа при температуре 25 °С Поршень находится в равнове?

В закрытом цилиндре по одну сторону легкоподвижного поршня имеется некоторая масса газа при температуре - 70 °С, по другую — такая же масса этого газа при температуре 25 °С Поршень находится в равновесии.

Общий объем газа 4 • 10 - 4 м 3.

Определите объем газа в каждой из частей цилиндра.

Идеальный одноатомный газ в количестве ν = 0, 09 моль находится в равновесии в вертикальном цилиндре под поршнем массой 5 кг?

Идеальный одноатомный газ в количестве ν = 0, 09 моль находится в равновесии в вертикальном цилиндре под поршнем массой 5 кг.

Трение между поршнем и стенками цилиндра отсутствует.

Внешнее атмосферное давление равно p = 100 кПа.

В результате нагревания газа поршень поднялся на высоту Δh = 4 см, а температура газа поднялась на ΔT = 16 К.

Чему равна площадь поршня?

Под давлением газа поршень в цилиндре равномерно переместился на 4 см?

Под давлением газа поршень в цилиндре равномерно переместился на 4 см.

Какую работу выполнил газ?

Давление газа в цилиндре постоянно и равно 0, 6 МПа ; площадь поршня равна 0, 005м квадратных.

Одинаковая ли энергия потребуется для нагревания газа до одной и той же температуры : когда он находится в цилиндре с легкоподвижным поршнем ; когда поршень закреплен?

Одинаковая ли энергия потребуется для нагревания газа до одной и той же температуры : когда он находится в цилиндре с легкоподвижным поршнем ; когда поршень закреплен.

. Поршень массой 3кг и площадью 0, 1дм2 давит на газ в вертикальном цилиндре?

. Поршень массой 3кг и площадью 0, 1дм2 давит на газ в вертикальном цилиндре.

Во сколько раз уменьшится объем газа, если на поршень поставить груз массой 3, 1кг?

Атмосферное давление 100кПа.

На этой странице находится вопрос В цилиндре закрытом легкоподвижным поршнем массой m и площадью s находится газ?, относящийся к категории Физика. По уровню сложности данный вопрос соответствует знаниям учащихся 10 - 11 классов. Здесь вы найдете правильный ответ, сможете обсудить и сверить свой вариант ответа с мнениями пользователями сайта. С помощью автоматического поиска на этой же странице можно найти похожие вопросы и ответы на них в категории Физика. Если ответы вызывают сомнение, сформулируйте вопрос иначе. Для этого нажмите кнопку вверху.

2017-04-24
В вертикально расположенном цилиндре находится газ массой $m$. Газ отделен от атмосферы поршнем, соединенным с дном цилиндра пружиной с жесткостью $k$. При температуре $T_$ поршень расположен на расстоянии $h$ от дна цилиндра. До какой температуры $T_$ надо нагреть газ, чтобы поршень поднялся до высоты $H$? В обоих случаях пружина растянута. Молярная масса газа равна $\mu$.

Силы, действующие на поршень, представлены на рис. На поршень действуют: сила тяжести $M \vec$, где $M$ - масса поршня; сила атмосферного давления $\barS>$, где $p_$ - атмосферное давление, $S$ - площадь поршня: сила упругости $\bar_$, причем ее модуль по закону Гука $F_ = k(l - x_)$, где $x_$ - длина нерастянутой пружины, $l$ - ее длина в деформированном состоянии: сила давления газа под поршнем $\bar$, где $p$ - давление газа.

При равновесии поршня $pS - p_S - Mg - F_ = 0$. Когда поршень расположен на высоте $h, F_ = k(h - x_), p = p_$, получаем уравнение $p_S - p_S - Mg - k(h - x_) = 0$ (1).

Когда поршень находится на высоте $H$, получаем уравнение

$p_S - p_S - Mg - k (H - x_) = 0$ (2).

После вычитания уравнений (1) и (2) находим, что $(p_ - p_)S - k(H - h) = 0$ (3).

Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона в первом состоянии: $p_V_ = p_Sh = \frac < \mu>RT_ \Rightarrow p_ = \frac < \mu Sh>RT_$.

Аналогично можно выразить давление $p_$, во втором состоянии. Получаем, что $p_ = \frac < \mu SH>RT_$. После подстановки значений давления в уравнение (3) получим:

$\frac < \mu S>RS \left ( \frac> - \frac> \right ) = k (H-h) \Rightarrow T_ = T_ \frac + \frac$.

Читайте также: