30 быллов даю. Срочно! Вертикально расположенный цилиндр с газом при температуре 10°С...

Question

30 быллов даю. Срочно! Вертикально расположенный цилиндр с газом при температуре 10°С закрыт подвижным поршнем массой 2,5кг и площадью 20см^2. Газ надгрели до температуры 60°С. Определите массу груза, который необходимо положить на поршень, чтобы он вернулся в начальное положение. Атмосферное давление p0=0,10МПа. Модуль ускорения свободного падения 10 м/с^2

Answer 1

1. р1 = р (а) + Мg/S = 1.0*10^5 + 2.5*10/(20*10^(-4) = 112500 Па.  

2. После нагрева и добавления груза (возвращения к V1 = V2) давление станет:

р1*V1/T1 = p2*V2/T2 — обобщенное уравнение газ. состояния. ==>  

р2 = р1*Т2/Т1 = 112500*333/283 = 132376.3 Па.

Но р2 = p(a) + mg/S, откуда: m = (p2 – p(a))*S/g = (132376.3 - 1.0*10^5)*20*10^(-4)/10 = 6.48 кг.

Answer 2

T = 2*пи*√m/k

m= T^2*k/4*пи^2=25*10/40=6,25 кг