Сначала кажется, что процесс будет адиабатическим, но это не так: адиабатический процесс должен быть очень медленным, а этот таковым не будет. В этой задаче необходимо расписать закон сохранения энергии. Пусть высота цилиндра равна h, масса цилиндра и поршня m, площадь поршня S, а станет высота поднятия поршня h`. В начале (как только положили гирю) высота поднятия этой гири (если считать от конечного уровня гири) равна (h - h`). Значит, энергия этого груза, будучи равной потенциальной его энергии, равна . Внутренняя энегрия идеального двухатомного газа по формуле равна . Тут я использую то, что давление газа изнутри компенсирует давление поршня. Значит, изначальная энергия системы равна . После остановки движения энергия груза станет равна 0, а внутренняя энергия газа станет равна
Приравняем внутренние энергии систем:
= 3.5 л.
Ответ: л
Удельная теплоёмкость воды c1=4187 Дж/кг
удельная теплоёмкость железа c2=444 Дж/кг
изменения энергии в воде, массой 5 кг составили
ΔQ1=ΔT1*C1=ΔT1*c1*5=(40-7)*4187*5=690855 Дж
т.е. железо передало воде количество теплоты ΔQ1. Значит при изменении температуры железа на ΔT2=500°C было отдано 690855 Дж тепла.
Теперь можно узнать массу железа по формуле m=(ΔQ)/(ΔT*c)
которую можно получить, преобразуя формулу ΔQ=ΔT*C ⇒ ΔQ=ΔT*c*m ⇒ m=(ΔQ)/(ΔT*c)
Итак, m2=(ΔQ)/(ΔT2*c2)=690855/(500*444)<span>≈3,112 кг</span>
1 в. 2. Время, затрачиваемое на один оборот