Втеплоизолированном (при исходной температуре 25°c) цилиндре объемом 4 л под поршнем площадью 20 см^2 и массой 5 кг находится азот. на поршень поставили гирю массой 5 кг. каков станет объем газа? с решением, .

Сначала кажется, что процесс будет адиабатическим, но это не так: адиабатический процесс должен быть медленным, а этот таковым не будет. в этой необходимо расписать закон сохранения энергии. пусть высота цилиндра равна h, масса цилиндра и поршня m, площадь поршня s, а станет высота поднятия поршня h`. в начале (как только положили гирю) высота поднятия этой гири (если считать от конечного уровня гири) равна (h - h`). значит, энергия этого груза, будучи равной потенциальной его энергии, равна  . внутренняя энегрия идеального двухатомного газа  по формуле равна  . тут я использую то, что давление газа изнутри компенсирует давление поршня. значит, изначальная энергия системы равна  . после остановки движения энергия груза станет равна 0, а внутренняя энергия газа станет равна  приравняем внутренние энергии систем:   =  3.5 л. ответ:   л

m1=240

m2=60

v1=2

v2=4

1) 

(m1+m2)v1=m1v+m2(v1+v2)

v=((m1+m2)v1-m2(v1+v2))/m1=(300*2-60*6)/240=1 м/с

2) 

(m1+m2)v1=m1v-m2(v1-v2)

v=((m1+m2)v1+m2(v1-v2))/m1=(300*2+60*2)/240=3 м/с

U1-го автомобиля = 36км/ч/3,6 = 10 м/сек. u 1-го автомобиля относит. 2-го: 20 + 10 = 30 м/сек. u 2-го автомобиля относит. 1-го такая же.