Какова площадь поршня? Один моль идеального одноатомного газа находится в вертикальном цилиндре под поршнем массой
Какова площадь поршня?
Один моль идеального одноатомного газа находится в вертикальном цилиндре под поршнем массой 5 кг, который свободно движется без трения. Внешнее атмосферное давление равно 100 кПа. Вследствие нагревания газа поршень поднялся на 4 см, а температура газа повысилась на 16 К. Какова площадь поршня?
18.12.2023 15:54
Разъяснение:
Чтобы найти площадь поршня, мы можем использовать принцип Архимеда. По принципу Архимеда, сила, действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу вытесненной жидкости. В данной задаче поршень движется вверх, проталкивая воздух из цилиндра. Сила Архимеда будет равна силе тяжести поршня.
Сила тяжести можно вычислить по формуле:
F = m * g,
где m - масса поршня, g - ускорение свободного падения (приближенное значение равно 9.8 м/с²).
Согласно принципу Архимеда, сила Архимеда равна силе тяжести. Сила Архимеда можно также выразить через атмосферное давление и площадь поршня:
F = P * A,
где P - атмосферное давление, A - площадь поршня.
Исходя из этой формулы, мы можем выразить площадь поршня:
A = F / P.
Дополнительный материал:
В данной задаче у нас есть масса поршня, внешнее атмосферное давление и смещение поршня. Мы можем вычислить силу тяжести, используя формулу F = m * g, а затем вычислить площадь поршня, используя формулу A = F / P.
Совет:
Для лучшего понимания темы, рекомендуется изучить принцип Архимеда и его применение в различных ситуациях. Также стоит обратить внимание на единицы измерения и правильное подстановку значений в формулу.
Задание:
У вас есть цилиндр с плавающим поршнем, масса которого равна 2 кг. Внешнее атмосферное давление составляет 90 кПа. Поршень оказывает силу 800 Н на воздух в цилиндре. Какова площадь поршня?