Когда из сосуда выпустили некоторое количество газа, давление в нем упало на 40%
Когда из сосуда выпустили некоторое количество газа, давление в нем упало на 40%, а абсолютная температура – на 20%. Какая часть газа осталась в сосуде?
Задача №4.2.111 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Решение задачи:
Пусть в начале в сосуде находилась масса газа \(m\), далее из сосуда выпускают часть газа массой \(\Delta m\). Тогда искомую величину \(\alpha\), которая показывает часть газа, оставшуюся в сосуде, можно найти по формуле:
Запишем уравнение Клапейрона-Менделеева для начального и конечного состояния газа в сосуде:
Поделим нижнее уравнение на верхнее, тогда:
Принимая во внимание равенство (1), имеем:
Откуда величина \(\alpha\) равна:
В условии задачи сказано, что давление понизилось на 40% (\(p_2=0,6p_1\)), а абсолютная температура – на 20% (\(T_2=0,8T_1\)), значит:
Ответ: 0,75.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
В сосуде находится некий газ. Когда из сосуда выпустили часть газа, температура в нём уменьшилась в n раз, а давление — в k раз. Какая
Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь для публикации ответа на этот вопрос.
решение вопроса
Связанных вопросов не найдено
- Все категории
- экономические 43,679
- гуманитарные 33,657
- юридические 17,917
- школьный раздел 612,441
- разное 16,911
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
Молекулярно-кинетическая теория
В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень не закреплён и может перемещаться в сосуде без трения (см. рисунок). В сосуд закачивается ещё такое же количество газа при неизменной температуре. Как изменится в результате этого давление газа и концентрация его молекул?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. \[\begin <|c|c|>\hline \text< Давление газа>&\text< Концентрация молекул>\\ \hline &\\ \hline \end\]
Давление — 3
1) Так как поршень подвижный (не закреплен), то процесс будет происходить при постоянном давлении.
Концентрация — 3
2) Давление газа связано с его концентрацией: \[p=nkT,\] где \(k\) — постоянная Больцмана, \(n\) — концентрация молекул газа, \(T\) — абсолютная температура газа.
Выразим концентрацию газа: \[n=\dfrac
\] Так как давление и температура постоянны, то концентрация не изменится.
В сосуде неизменного объема находится идеальный газ. Часть газа выпускали из сосуда так, что давление оставалось неизменным. Как изменились при этом температура газа, оставшегося в сосуде, и количество вещества?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Температура — 1
1)Уравнение состояния газа: \[pV=\nu RT,\] где \(p\) — давление газа, \(V\) — объем, занимаемый газом, \(\nu\) — количество вещества газа, \(R\) — универасальная газовая постоянная, \(T\) — абсолютная температура.
Выразим температуру газа: \[T=\dfrac<\nu R>\] При уменьшении количества газа ( \(V=const\) , \(p=const\) ) температура увеличится.
Количество вещества — 2
2) Так как из сосуда выпустили часть газа, то количество вещества уменьшилось.
В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик. Из сосуда выпускается половина газа при неизменной температуре. Как изменится в результате этого объём газа и его давление?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. \[\begin <|c|c|c|>\hline \text< Объем газа>&\text< Давление>\\ \hline &\\ \hline \end\]
Объем газа — 2
1) Так как поршень подвижный (не закреплен), то процесс будет происходить при постоянном давлении. Уравнение состояния газа: \[pV=\nu RT,\] где \(p\) — давление газа, \(V\) — объем, занимаемый газом, \(\nu\) — количество вещества газа, \(R\) — универасальная газовая постоянная, \(T\) — абсолютная температура.
Выразим отсюда объем газа: \[V=\dfrac<\nu RT>
\] При уменьшении количества вещества газа ( \(T=const\) , \(p=const\) ) его объем уменьшится.
В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик. Из сосуда выпускается половина газа при неизменной температуре. Как изменится в результате этого объём газа и действующая на шарик архимедова сила?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Объем газа — 2
1) Так как поршень подвижный (не закреплен), то процесс будет происходить при постоянном давлении. Уравнение состояния газа: \[pV=\nu RT,\] где \(p\) — давление газа, \(V\) — объем, занимаемый газом, \(\nu\) — количество вещества газа, \(R\) — универасальная газовая постоянная, \(T\) — абсолютная температура.
Выразим отсюда объем газа: \[\hspace <5 mm>V=\dfrac<\nu RT>
\hspace <5 mm>(1)\] При уменьшении количества вещества газа ( \(T=const\) , \(p=const\) ) его объем уменьшится.
Сила Архимеда — 3
2) Сила Архимеда: \[F_<\text<Арх>>=\rho gV_<\text<ш>>,\] где \(\rho\) — плотность газа, \(g\) — ускорение свободного падения, \(V_<\text<ш>>\) — объем шарика.
Плотность газа по определению равна: \[\hspace <5 mm>\rho = \dfrac, \hspace <5 mm>(2)\] где \(m\) — масса газа.
Подставим (1) в (2) с учетом того, что \(\nu = \dfrac<\mu>\) , где \(\mu\) — молярная масса газа: \[\rho = m\cdot\dfrac