Вертикальный цилиндрический сосуд (диаметр 100 мм) содержит под поршнем двухатомный идеальный газ (кол-во 0.1 моль) в состоянии термодинамического равновесия с окружающей средой в н. у. Поршень - стеклянная пластинка (масса 800 г) может свободно перемещаться. Начальная температура газа равна температуре окружающей среды. Теплообменом между газом и окружающей средой можно пренебречь. Через поршень в цилиндр некоторое время светит лазерный луч, который поглощается газом. В результате поршень смещается вверх на 30 мм. Определить КПД процесса. Потом цилиндру медленно придают горизонтальное положение. Какие давление и температура будут у газа в горизонтальном положении?

Question

Физика

Валерьяныч

5 марта, 01:20

Вертикальный цилиндрический сосуд (диаметр 100 мм) содержит под поршнем двухатомный идеальный газ (кол-во 0.1 моль) в состоянии термодинамического равновесия с окружающей средой в н. у. Поршень - стеклянная пластинка (масса 800 г) может свободно перемещаться. Начальная температура газа равна температуре окружающей среды. Теплообменом между газом и окружающей средой можно пренебречь. Через поршень в цилиндр некоторое время светит лазерный луч, который поглощается газом. В результате поршень смещается вверх на 30 мм. Определить КПД процесса. Потом цилиндру медленно придают горизонтальное положение. Какие давление и температура будут у газа в горизонтальном положении?

+1

Ответы (1)

Знаете ответ на вопрос?

Евгеньич · Answer 1

Процесс изобарный, за счет дополнительного тепла газом совершена работа A=p * (V2-V1).

V2-V1=S*H = (пи*D^2/4) * 0.03 = (3,14*0,*0,1/4) * 0,03=0,00785*0,03=0,000236 м3.

Давление складывается из атмосферного и силы тяжести поршня. рат (ну) = 101325 Па,

Давление от поршня mg/S=0.8*9.81/0.00785=999.24 Па.

Суммарное давление р (об) = 101325+999.24=102324,24 Па.

А=102324,24 * 0,000236 = 24,11 Дж.

Полезная работа совершена по поднятию поршня и равна An=F*S.

Сила равна F=p (об) * S=102324,24*0,00785=803,65 Н.

Полезная работа - 803,65*0,03=24,11 Дж.

КПД=100%.