При таком процессе T-const dT=0 dU=0
Q=v*R*T*ln(V2/V2)
ln(V2/V1)=Q/v*R*T=2000/1*8,31*300=0,8
V2/V1=2,08=2,1
P=F/S - давление
S=F/P - площадь
Всё очень просто. Есть газовые законы и уравнение Бойля-Мариотта, которое
вытекает из уравнения Клайпейрона, которое в свою очередь вытекает из
уравнения Менделеева-Клайпейрона.
То есть произведение объема и давления - величина постоянная.
v1*p1 = v2*p2 (слева начальные макропараметры газа, справа конечные)
Тогда
можно подставить значения и вывести p2, но перед этим нужно перевести литры в метры кубические: v1 = 0.04м^3, v2 = 0.12м^3
Тогда p2 = (v1*p1)/v2 = (0.04м^3*15^5Па)/0.12м^3 = 5*10^5 Па
Эту задачу легко решить кинематически.
Дано: Vo=50 м/с; h - ?
h=(V^2-Vo^2)/(-2g);
V=0; h=Vo^2/2g;
h=2500( м²/с²)/20 (м/с²)=125 м. И все)))
F=p*S
S=0,016м2*4=0,064м2
F=500000Па*0,064м2=32000Н