Help!В цилиндре под поршнем находится газ. Вес поршня равна 6 Н, а площадь его - 20 см2,...

Question

Help!
В цилиндре под поршнем находится газ. Вес поршня равна 6 Н, а площадь его - 20 см2, атмосферное давление - 0,1 МПа. Какую дополнительную силу нужно приложить к поршню, чтобы объем газа в цилиндре уменьшился вдвое? Температура не меняется.

У циліндрі під поршнем знаходиться газ. Вага поршня дорівнює 6 Н, а площа його – 20 см2 , атмосферний тиск – 0,1 МПа. Яку додаткову силу потрiбно прикласти до поршня, щоб об’єм газу в цилiндрi зменшився вдвiчi? Температура не змінюється.

Answer 1

При таких условиях газ в цилиндре будет сжиматься при постоянной температуре, т.е. изотермически.
Для изотермического процесса: p₁V₁=p₂V₂. Следовательно, при уменьшении объема в 2 раза, давление увеличится в 2 раза. Теперь нужно рассчитать давление p₁. Оно складывается из давления поршня на газ и атмосферного, где давление поршня равно:
Па.
Тогда p₁=3000 Па + 100000 Па = 103000 Па. Следовательно давление должно возрасти на Δp=103000 Па. Тогда искомая сила равняется F = Δp·S = 103000 Па·0,002 м² = 206 Н