Question

Один моль гелия находится при температуре Т1 = = 300 К в вертикальном закрытом теплоизолированном ци- линдре с поршнем массой т1 = 2 кг и диаметром d = 10 см. На поршень ставят Кирюша массой mg=3кг.При этом поршень опускается на h=5см. Определить установившуюся температуру газа, если атмосферное давление р0=10^5 Па

Answer 1

M=10 см

g = 5 м/с2 -----ЭТО МАЛОВЕРОЯТНО – я считаю  g=10 м/с2

T1=300 K

T2=T1+150=300+150=450 K

S=5 см2=5*10^-4 м2

V1=2 л=2*10^-3 м3

Pa=100 кПа=10^5 Па

1-e cостояние газа    PV1=vRT1

2-e cостояние газа    PV2=vRT2

Разделим (1) на (2) или наоборот

PV1/ PV2 = vRT1/ vRT2

V2=V1*T2/T1

P=Mg/S+Pa

Работа газа А=P*(V2-V1)=( Mg/S+Pa)*( V1*T2/T1-V1)= ( Mg/S+Pa)*V1*(T2/T1-1)

Подставим численные значения

А=(10*10/(5*10^-4)+10^5)* 2*10^-3*(450/300-1)=120 Дж=0.12 кДж

Ответ  120 Дж=0.12 кДж

*****если    g=5 м/с2

Ответ  200 Дж=0.2 кДж