Баллон содержащий воздух при температуре 273 к и давлении 10^ Па плотно прикрывает крышка с площадью поверхности 10^-3 м2 и массой 20кг . До какой температуры нужно нагреть воздух что б он приподнял крышку

s=3 см²=0,0003 м²

р₁=101 325 па норм. атм. давл.

р₂=12*р₁=12*101325=1 215 900 па

f=ps=1 215 900*0,0003=364,77 н -сила действует на клапан

l₁= 1 см=0,01 м -первое плечо, которое действует на клапан

l₂=4,5 см=0,045 м -второе плечо на которое подвешиваем груз.

f₁l₁=f₂l₂

f₂=f₁l₁/l₂=364,77*0.01/0.045=81.06 н сила действующая от груза

f=mg

m=81.06/9.8=8.27 кг

угловая скорость: w0 = 2пn. полный угол, пройденный до остановки: ф = 2пn.

теперь применим формулы равнозамедленного движения по окружности:

0 = w0 - at

ф= w0*t - a*tквад/2

получим из этой системы:

ф = w0 квад/2a = 2пn   отсюда а = w0 квад/(4пn)

теперь находим время t = w0/a = 4пn/w0 = 2n/n = 1/6 мин = 10 с

пишем уравнение состояния идеального газа:

pv = (mrt)/m        , здесь t = 0+273 = 273 к (температура в кельвинах)

находим молярную массу м газа:

m = (mrt)/(pv) = (8,9*10^(-3) * 8,31*273)/(10^5 *0,1) = 0,002 кг/моль

ответ: 0,002 кг/моль (водород)