Автор Тема: В вертикально расположенном цилиндрическом сосуде  (Прочитано 2341 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Антон Огурцевич

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2401
  • Рейтинг: +5/-0
  • Пространство переходит во время, как тело в душу.
Е2 Задача 23. В вертикально расположенном цилиндрическом сосуде, площадь сечения которого S = 10 см3, под поршнем массой m = 5 кг находится идеальный газ. Найти отношение ɑ концентрации молекул газа в этом состоянии и концентрации, которая установится, если сосуд расположить горизонтально. Атмосферное давление p0 = 100 кПа. Ускорение свободного падения принять g = 10 м/с2, температуру газа считать неизменной. Сделать рисунок.

Оффлайн Эдуард

  • Пользователь
  • Постоялец
  • *
  • Сообщений: 83
  • Рейтинг: +0/-0
Концентрация частиц — физическая величина, равная отношению числа частиц N к объёму V, в котором они находятся: \[ n=\frac{N}{V}.(1) \]
Число молекул газа не изменятся (N=const), поэтому \[ \alpha =\frac{{{n}_{1}}}{{{n}_{2}}}=\frac{{{V}_{2}}}{{{V}_{1}}}.(2) \]
Т.к. у нас процесс происходит при постоянной температуре, то он изотермический, при котором pV = const или \[ {{p}_{1}}{{V}_{1}}={{p}_{2}}{{V}_{2}},\frac{{{V}_{2}}}{{{V}_{1}}}=\frac{{{p}_{1}}}{{{p}_{2}}}.(3) \]
Давление газа под поршнем в вертикально расположенном сосуде результат атмосферного давления и давления создаваемого весом поршня
\[ {{p}_{1}}={{p}_{\circ }}+\frac{mg}{S}={{10}^{5}}+\frac{5\cdot 10}{10\cdot {{10}^{-4}}}=1,5\cdot {{10}^{5}Па}. \]
Давление в горизонтально расположенном сосуде равно атмосферному p2 = p0 = 105 Па.
Подставляя (3) в (2) получаем \[ \alpha =\frac{{{V}_{2}}}{{{V}_{1}}}=\frac{{{p}_{1}}}{{{p}_{2}}}=\frac{1,5\cdot {{10}^{5}}}{{{10}^{5}}}=1,5. \]
Ответ: 1,5.

PS. в условии площадь поршня указана в см3.. думаю что это описка
« Последнее редактирование: 25 Марта 2016, 16:44 от alsak »

 

Sitemap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24