В цилиндре с газом посередине находится подвижный поршень

Обновлено: 28.01.2025

Если хорошая память над слабой памятью, при условии один родитель имеет хорошую память наноситель рецессивного гена, а другой гомозиготен порецессиву. 1 - положение..

Придумать пять примеров закрытия/ликвидации предприятия, из-за невостребованности.(н-р: закрытие проката dvd, с появлением инета).

Работник завода, слесарь. после окончания рабочего дня находился возле своего станка в состоянии алкогольного опьянения. администрация завода обратилась в профепилочный комитет с т.

Задание 24 № 7199

В вертикальном цилиндре с гладкими стенками под массивным металлическим поршнем находится идеальный газ. В первоначальном состоянии 1 поршень опирается на жёсткие выступы на внутренней стороне стенок цилиндра (рис. 1), а газ занимает объём V₀ и находится под давлением p₀, равным внешнему атмосферному. Его температура в этом состоянии равна T₀. Газ медленно нагревают, и он переходит из состояния 1 в состояние 2, в котором давление газа равно 2p₀, а его объём равен 2V₀ (рис. 2). Количество вещества газа при этом не меняется. Постройте график зависимости объёма газа от его температуры при переходе из состояния 1 в состояние 2. Ответ поясните, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

1. Определим температуру конечного состояния газа. Запишем уравнение Клапейрона — Менделеева для газа в состояниях 1 и 2:

2. Покажем силы, приложенные к поршню, когда он уже не опирается на выступы на стенках цилиндра. Сила тяжести и сила давления на поршень со стороны атмосферы постоянны. Поскольку поршень перемещается медленно, сумму приложенных к нему сил считаем равной нулю. Отсюда следует, что сила давления на поршень со стороны газа тоже постоянна. Значит, её модуль (S — площадь горизонтального сечения поршня) при любом положении поршня выше первоначального. Таким образом, при процесс нагревания газа изобарный Определим температуру начала этого процесса :

3. На отрезке температур процесс нагревания газа изохорный давление газа с ростом его температуры при нагревании увеличивается от до

б) при объём газа меняется от до по закону

График, изображающий зависимости из пп. а) и б), представляет собой ломаную линию:

б) при объём газа меняется от до по закону

График, изображающий зависимости из пп. а) и б), представляет собой ломаную линию:

Задание 13 № 4504

В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик (см. рисунок). Газ нагревают. Как изменится в результате этого объём газа, его давление и действующая на шарик архимедова сила?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Обьем газа

Давление газа

Архимедова сила

В процессе нагревания поршень будет перемещаться, но в начальном и конечном состояниях (до и после нагревания) поршень покоится, а значит, полная сила, действующая на него, равна нулю. Отсюда делаем вывод, что давление не изменяется ().

При изобарном процессе для газа выполняется закон Гей-Люссака (). Следовательно, при нагревании объем газа увеличивается.

Сила Архимеда определяется плотностью среды, в которую помещено тело (). При расширении, плотность газа уменьшается. Таким образом, уменьшается и сила Архимеда, действующая на шар.

Задание 24 № 6747

В горизонтальном сосуде, закрытом поршнем, находится разреженный газ. Максимальная сила трения между поршнем и стенками сосуда составляет F_{тр.макс}, а площадь поршня равна S. На pТ-диаграмме показано, как изменялись давление и температура разреженного газа в процессе его нагревания. Как изменялся объём газа (увеличивался, уменьшался или же оставался неизменным) на участках 1−2 и 2−3? Объясните причины такого изменения объёма газа в процессе его нагревания, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.

1) На участке 1–2 процесс изохорный, объём газа под поршнем остаётся постоянным. Поршень остаётся в покое, пока сила трения покоя не достигнет максимального значения F_{тр. макс.}

2) На участке 2-3 процесс изобарный. Поршень начинает двигаться при условии, что сила давления со стороны газа становится больше, чем сумма силы трения и силы давления на поршень со стороны атмосферы:

p₁S ≥ F_{тр. макс} + p_атмS. По закону Гей-Люссака при увеличении температуры объем увеличивается.

Условие равновесия лишнее. Для неизменного количества вещества идеального газа справедлива формула PV/T=const. Т.е., из трех макропараметров два не могут оставаться постоянными при меняющемся третьем. Согласно графику, давление постоянно, а температура изменяется. Это значит, что объем тоже должен изменяться. Если бы трение не позволяло поршню перемещаться, зависимость на графике была б невозможной

Не лишнее: нужно было объяснить, почему давление не меняется.

Задание 27 № 3683

В высоком вертикальном цилиндрическом сосуде под тяжелым поршнем, способным перемещаться вдоль стенок сосуда практически без трения, находится некоторое количество воздуха под давлением Поршень находится в равновесии на высоте над дном сосуда. Определите, на какое расстояние сместится поршень, если сосуд перевернуть открытым концом вниз и дождаться установления равновесия. Считать температуру воздуха и атмосферное давление постоянными. Массой воздуха в сосуде по сравнению с массой поршня можно пренебречь.

Обозначим массу и площадь поршня через М и S, соответственно. В исходном состоянии на поршень действуют направленные вниз сила тяжести Mg и сила атмосферного давления а вверх — сила давления воздуха под поршнем При этом поршень находится в равновесии, то есть в соответствии со вторым законом Ньютона После переворачивания сосуда и установления равновесия давление воздуха в сосуде становится равным а расстояние от дна сосуда до поршня — На поршень при этом действуют направленные вниз сила тяжести Mg и сила давления воздуха над поршнем а вверх — сила атмосферного давления Таким образом, Кроме того, при изотермическом процессе, согласно закону Бойля — Мариотта, должно выполняться соотношение

Из первых двух уравнений находим, что и, подставляя это выражение в третье уравнение, получаем

Таким образом, поршень сместится на расстояние

Подставляя числовые данные и проверяя размерность, получаем:

Ответ: поршень сместится на расстояние

Задание 25 № 4431

Поршень может свободно без трения перемещаться вдоль стенок горизонтального цилиндрического сосуда. В объёме, ограниченном дном сосуда и поршнем, находится воздух (см. рисунок). Площадь поперечного сечения сосуда равна 20 см 2 , расстояние от дна сосуда до поршня равно 25 см, атмосферное давление 100 кПа, давление воздуха в сосуде равно атмосферному. Поршень медленно перемещают на 5 см влево, при этом температура воздуха не меняется. Какую силу требуется приложить, чтобы удержать поршень в таком положении? Ответ приведите в ньютонах.

Воздух в сосуде можно считать идеальным газом. Процесс сжатия газа идет изотермически, а значит, согласно закону Бойля — Мариотта, Отсюда находим давление газа под поршнем в новом положении:

Определим теперь силу, которую необходимо приложить к поршню. Для этого рассмотрим второй закон Ньютона для поршня в проекции на горизонтальную ось: Таким образом, необходимо приложить силу

Задание 27 № 27961

В закрытый теплопроводящий цилиндр объёмом V = 10 л с гладкими внутренними стенками вставлен тонкий тяжёлый поршень, находящийся вначале, при горизонтальном положении цилиндра, около его левой крышки. Внутренний объём цилиндра сообщается с сухим атмосферным воздухом, находящимся при нормальных условиях, через тонкую трубку с открытым краном, который может отсоединять цилиндр от атмосферы. В исходном положении поршень находится чуть левее отверстия трубки (см. рисунок).

В некоторый момент цилиндр ставят в вертикальное положение с поршнем наверху, который опускается вниз, сразу перекрывая трубку и сжимая воздух под собой, а после установления равновесия находится на высоте над дном цилиндра (высота цилиндра l = 0,9 м). Затем кран перекрывают и снова кладут цилиндр горизонтально. На какое расстояние сдвинется поршень после нового установления равновесия?

1. Из теплопроводности цилиндра и постоянного его контакта с атмосферой при нормальных условиях следует, что во всех равновесных состояниях системы её температура будет одинаковой и равной температуре при нормальных условиях, то есть T = 273 К = 0 °С.

2. В первом состоянии весь цилиндр заполнен воздухом при нормальном атмосферном давлении p_а, а его количество согласно уравнению Менделеева-Клапейрона равно

3. После поворота цилиндра в вертикальное положение и установления равновесия объём этого газа, как следует из условия, уменьшился вдвое под действием веса поршня, а давление p₁ под поршнем выросло в два раза, поскольку процесс — изотермический: При этом процессе в левую половину цилиндра объёмом через кран поступило количество атмосферного воздуха с давлением p_а.

4. Далее кран перекрыли и цилиндр снова повернули в горизонтальное положение, зафиксировав в левой части цилиндра количество воздуха ν₂, и новое равновесие установилось при равенстве давлений слева и справа от поршня:

5. Теперь в цилиндре объёмом V = l · S и площадью сечения S находится количество воздуха под одинаковым давлением а объёмы левой и правой частей цилиндра пропорциональны их длинам l_л и l_п и равны, соответственно, с учётом того, что

6. Таким образом, поршень сдвинется влево на расстояние

Задание 27 № 27995

В закрытый теплопроводящий цилиндр объёмом V = 20 л с гладкими внутренними стенками вставлен тонкий тяжёлый поршень, находящийся вначале, при горизонтальном положении цилиндра, около его левой крышки. Внутренний объём цилиндра сообщается с сухим атмосферным воздухом, находящимся при нормальных условиях, через тонкую трубку с открытым краном, который может отсоединять цилиндр от атмосферы. В исходном положении поршень находится чуть левее отверстия трубки (см. рисунок).

В некоторый момент цилиндр ставят в вертикальное положение с поршнем наверху, который опускается вниз, сразу перекрывая трубку и сжимая воздух под собой, а после установления равновесия находится на высоте 0,4l над дном цилиндра (высота цилиндра l = 1 м). Затем кран перекрывают и снова кладут цилиндр горизонтально. На какое расстояние сдвинется поршень после нового установления равновесия?

3. После поворота цилиндра в вертикальное положение и установления равновесия объём этого газа, как следует из условия, уменьшился в 2,5 раза под действием веса поршня, а давление p₁ под поршнем выросло в 2,5 раза, поскольку процесс — изотермический: При этом процессе в левую половину цилиндра объёмом 0,6V через кран поступило количество атмосферного воздуха с давлением p_а.

Посередине цилиндра закрытого с обоих концов находится поршень давление 150

Посередине цилиндра, закрытого с обоих концов, находится поршень. Давление газа в обеих половинках цилиндра 10^5 Па. Поршень переместили так, что объем одной части уменьшился вдвое. Какая разность давлений по обе стороны поршня, если температура газа не изменилась?

Ответы и объяснения 1

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Посередине цилиндра закрытого с обоих концов находится поршень давление 150

Пусть сила переместить поршень вправо на $x$. В равновесном положении

Работа, выполняемая силой в бесконечно малом изменении $dx$,

Учитывая $pV = const$ для двух частей,

$p_ (V + Sx) = p_ V_ $ и $p_ (V_ — Sx) = p_ V_ $

Когда объем левой части в $\eta$ раз больше объема правой части

$(V_ + V) = \eta (V_ — V)$, или, $V = \frac V_ $
$A = \int_ ^ (p_ — p_ )dV = \int_ ^ \frac V_ V > ^ — V^ > dV = — p_ V_ [ln(V_ ^ — V^ ) ]_ ^ = — p_ V_ [ ln (V_ ^ — V^ ) — ln V_ ^ ] = — p_ V_ \left [ ln \left ( V_ ^ — \left ( \frac > \right ) V_ ^ \right ) — ln V_ ^ \right ] = — p_ V_ \left ( ln \frac > \right ) = p_ V_ ln \frac > $

Посередине цилиндра закрытого с обоих концов находится поршень давление 150

Пусть $p_ $ и $p_ $ — давление в верхней и нижней части цилиндра соответственно при температуре $T_ $. В положении равновесия для поршня:

$p_ S + mg = p_ S$ или, $p_ + \frac = p_ $ ($m$ — масса поршня).
Но $p_ = \frac > >$ (где начальный объем нижней части)
Итак, $\frac > > + \frac = \frac > >$, $ \frac = \frac > > \left ( 1 — \frac \right )$ (1)

Пусть $T^ $ — искомая температура, и при этой температуре объем нижней части становится $V^ $, то согласно условию задачи объем верхней части становится $\eta^ V^ $

Следовательно, $\frac = \frac > \left ( 1 — \frac > \right )$ (2)

Так как общий объем должен быть постоянным,

Полагая значение $V^ $ в уравнении (3), получаем

Внутри закрытого с обоих концов горизонтального цилиндра имеется тонкий поршень

Условие задачи:

Внутри закрытого с обоих концов горизонтального цилиндра имеется тонкий поршень, который может скользить в цилиндре без трения. С одной стороны поршня находится водород массой 3 г, с другой – азот массой 23 г. Какую часть объема цилиндра занимает водород?

Решение задачи:

Давления водорода и азота будут одинаковыми, поскольку в противном случае поршень пришёл бы в движение и двигался до тех пор, пока давление в обеих частях цилиндра не станет одинаковым.

Температура газов также одинакова, так как в условии не сказано, что поршень теплоизолированный.

Запишем уравнение Клапейрона-Менделеева для водорода и азота:

Здесь $M_1$ – молярная масса водорода, равная 0,002 кг/моль, а $M_2$ – молярная масса азота, равная 0,028 кг/моль.

Поделим нижнее уравнение на верхнее, тогда получим:

Сумма объемов частей цилиндра, занимаемых газами ($V_1$ и $V_2$), равна общему объему цилиндра, то есть:

Учитывая выражение (1), получим:

Приведём в левой части равенства под общий знаменатель:

Тогда искомое отношение равно:

Переведём массы газов в систему СИ и произведём вычисления:

Ответ: 0,65.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Закрытый, вертикально расположенный цилиндр герметично разделен на

две части поршнем так, что по обе его стороны находятся
одинаковые массы одного и того же газа. В начальный момент
объем верхней части в раз превосходит объем нижней, а
температура всюду одинакова и равна . Температуру газа в обеих
частях цилиндра увеличивают до значения . Считая, что трение
между поршнем и стенками цилиндра отсутствует, найдите
отношение объемов

верхней и нижней частей цилиндра в новом
положении равновесия.

Задайте свой вопрос по физике
профессионалам

Другие вопросы на эту тему:

Задача по физике: адиабатный процесс

Подскажите, пожалуйста, в каких случаях процесс без притока тепла не адиабатный?

Внутри откачанной до глубокого вакуума установки находится герметичный теплоизолированный цилиндрический сосуд, заполненный идеальным одноатомным газом. Сосуд закрыт сверху теплонепроницаемым поршнем. Газ занимает при этом объем V=150 см3. На поршень ставят гирю в 5 раз большей массы, чем масса поршня. Найти объем газа в новом положении равновесия. Ответ дать в см3.

Как записать закон сохранения энергии?

Задача по физике

Помогите. Задача по физике. Нужна срочно!

Переменный ток, параллельное соединение. Напряжение одинаково, а почему?

При постоянном токе оно понятно: стационарное поле движущихся зарядов потенциально, и его работа одинакова по любому участку цепи, подключенному к двум данным точкам.

А почему при переменном токе напряжение одинаково на параллельно включенных элементах? Ведь теперь поле движущихся зарядов не стационарно и вряд ли потенциально. Почему же его работа вновь одинакова по любому пути?

Посередине цилиндра закрытого с обоих концов находится поршень давление 150

Физическая система состоит из одного моля газа, заключенного в гладкую вертикальную трубку. Пусть $m_ $ и $m_ $ — массы верхних и нижних поршней, $S_ $ и $S_ $ — их соответствующие площади.
Для нижнего поршня

$pS_ + m_ g = p_ S_ + T$,
или, $T = (p — p_ ) S_ + m_ g$ (1)

Аналогично для верхнего поршня

$p_ S_ + T + m_ g = pS_ $,
или, $T = (p — p_ ) S_ — m_ g$ (2)

$(p — p_ )(S_ — S_ ) = (m_ + m_ )g$
или, $(p — p_ ) \Delta S = mg$
Итак, $p = \frac + p_ = const$

Из закона Менделеева $pV = \nu RT$

$p \Delta V = \nu R \Delta T$ (поскольку $p$ постоянна)

Отсюда, $\left ( p_ + \frac \right ) \Delta Sl = R \Delta T$,

Следовательно, $\Delta T = \frac (p_ \Delta S + mg )l = 0,9 K$.

Посередине цилиндра закрытого с обоих концов находится поршень давление 150

Высокий вертикальный цилиндр закрыт тонким поршнем массой 1 кг и площадью 100 см 2 . Под поршнем находится идеальный газ. Атмосферное давление над поршнем равно 101 кПа, расстояние между дном цилиндра и поршнем 50 см. Цилиндр перевернули так, что поршень оказался снизу, но не выпал из цилиндра. На сколько увеличилось расстояние между дном цилиндра и поршнем в состоянии равновесия? Температура газа в исходном и конечном состоянии одинакова. Ответ дайте в сантиметрах.

В первом случае давление газа в цилиндре равно

Во втором случае давление газа в цилиндре равно

Объем цилиндра связан с его площадью и высотой

Процесс изотермический и согласно уравнению Менделеева — Клапейрона справедливо

Таким образом, расстояние между дном цилиндра и поршнем увеличилось на 1 см.

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);

Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

Посередине цилиндра закрытого с обоих концов находится поршень давление 150

Вертикальный цилиндр закрыт горизонтально расположенным поршнем массой 1 кг и площадью 0,02 м 2 , который может свободно перемещаться. Под поршнем находится 0,1 моль идеального одноатомного газа при некоторой температуре T . Над поршнем находится воздух при нормальном атмосферном давлении. Сначала от газа отняли количество теплоты 100 Дж. Потом закрепили поршень и нагрели газ до начальной температуры T . При этом давление газа под поршнем стало в 1,2 раза больше атмосферного. Чему равна температура T ? Ответ укажите в кельвинах с точностью до целых.

Поскольку поршень может свободно двигаться, процесс отдачи тепла газом происходит при постоянном давлении:

Согласно первому началу термодинамики, переданное газу тепло идёт на изменение его внутренней энергии и на работу против внешних сил (несмотря на то, что тепло отнимают от газа, его можно считать переданным, но с отрицательным знаком):

Идеальный газ подчиняется уравнению Менделеева — Клапейрона: Следовательно, изменения объёма и температуры при постоянном давлении связаны соотношением

Температура в начальном и конечно состоянии совпадает, а значит, давление и объем в начальном и конечном состояниях связаны соотношением

Таким образом, для температуры имеем

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

Процесс опускания поршня на расстояние происходит быстро, и поэтому может считаться адиабатическим. Кроме того, поскольку , то давление газа при этом изменилось мало, и его можно считать постоянным. Поэтому первое начало термодинамики для этого процесса можно записать в виде: , где число молей газа, площадь поршня, увеличение температуры газа, искомая молярная теплоёмкость.

При дальнейшем опускании поршня происходит остывание газа до первоначальной температуры при постоянном давлении . Из уравнения Менделеева Клапейрона получаем:

$\begin \mathchoice<\displaystyle\frac<S(H-\Delta x_1)>. . x_2)>><\displaystyle\frac<S(H-\Delta x_1-\Delta x_2)>>. \end$

Отсюда , поскольку и .

Из записанных соотношений и уравнения Менделеева Клапейрона следует, что

$\begin C_V \approx \mathchoice>>>>>R. \end$

Следовательно, идеальный газ в цилиндре двухатомный.

$\begin C_V \approx \mathchoice>>>>>R. \end$

Читайте также: