12. На яку відстань зміститься поршень, якщо температура повітря в циліндрі зміниться на 40 оС, а висота початкового

Предмет вопроса: Термодинамика: Закон Гей-Люссака и расширение газа.

Описание: Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать закон Гей-Люссака, который описывает зависимость между изменением температуры газа и его объемом при постоянном давлении. Согласно этому закону, при постоянном давлении, отношение объемов двух состояний газа равно отношению температур:

V1 / T1 = V2 / T2

Где V1 и T1 - начальный объем и температура газа, V2 и T2 - конечный объем и температура газа.

В данной задаче у нас есть начальный объем газа, начальная температура и изменение температуры. Мы хотим узнать, на какую длину сместится поршень при изменении температуры на 40 градусов.

Для решения задачи, нам необходимо применить формулу закона Гей-Люссака, где V1 - начальный объем, T1 - начальная температура, T2 - конечная температура, V2 - неизвестная длина смещения поршня:

V1 / T1 = V2 / T2

Подставляем известные значения в формулу:

V1 / T1 = V2 / (T1 + ΔT)

Где ΔT - изменение температуры.

Теперь мы можем выразить V2, умножив обе стороны уравнения на (T1 + ΔT):

V2 = V1 * (T1 + ΔT) / T1

Подставляем известные значения:

V2 = V1 * (T1 + 40) / T1

В этом уравнении мы знаем начальный объем V1 и начальную температуру T1, поэтому мы можем рассчитать значение V2, которое покажет, на сколько сместится поршень.

Доп. материал: В начальном состоянии V1 = 10 см^3, T1 = 300 К. Найдите на сколько сместится поршень, если температура изменится на 40 °C.

Совет: Если вам нужно решить подобную задачу, убедитесь, что используете правильные единицы измерения для объема и температуры. Обычно для объема используется литры или сантиметры кубические, а для температуры градусы Кельвина или Цельсия.

Задание для закрепления: В начальном состоянии V1 = 5 см^3, T1 = 200 К. Найдите на сколько сместится поршень, если температура изменится на 60 °C.