Цилиндрический сосуд заполнен газом при температуре 27 градусов с и давлении 100 кпа и разделён пополам подвижной перегородкой. каково будет давление, если газ в одной половине нагреть до температуры 57 градусов с, а во второй половине температуру газа оставить без изменения? ответ105

Уравнение состояния идеального газа: p*v=m*r*t  /  m примем следующие обозначения: p1, v1, t1 - состояние первой и второй  части сосуда до эксперимента p2 - искомое  давление в обоих частях сосуда после эксперимента v2 - объем газа в первой части сосуда после эксперимента v3 - объем газа во второй части сосуда после эксперимента t2 - температура в первой части сосуда после эксперимента первоначальный объем газа v1  в обоих частях сосуда одинаковый (перегородка первоначально  делит сосуд пополам). давление p1 и p2  в обоих частях сосуда одинаковое (за счет подвижности перегородки). m и m так же одинаковые в обоих частях сосуда и не изменяются во время эксперимента. значит для обоих частей сосуда можно записать: p1*v1=k * t1 1*10^5 па * v1 = k * (27+273) к 1*10^5 па * v1 = k * 300 к       (1) после нагрева   в первой части:   p2  *  v2  =  k  *  t2 p2  * v2 = k * 330 к                     (2) во второй половине после нагрева: p2 * v3 = k * 300 к                      (3) ну и наконец, поскольку объем сосуда целиком не изменился, можно записать еще одно уравнение: 2 *  v1 = v2 + v3                           (4) из (1) выразим v1, из (2) выразим v2, из (3) выразим v3 и подставим всё это в (4): 2 *   300  *  k / 1*10^5 = 330 *  k / p2 + 300 * k / p2       (5) разделим обе части (5) на k: 2  *  300  /  10^5 = 330  /  p2 + 300  /  p2 600  /  10^5 = 630 / p2 p2 = 10^5  *  630 / 600 = 1,05 * 10^5 = 105 кпа лучше не бывает!

полная кинетическая энергия : е1=iw²/2 + mv²/2,

где i=mr² момент инерции обруча, w=v/r, где v - линейная скорость точек на ободе v=2v=2*10=20

закон сохранения энергии е1=е2

 

iw²/2 + mv²/2=mgh

mr²*(2v/r)²+mv²=2mgh

сократим на m

5v²=2gh

h=2.5v²/g=2.5*10²/10=25 м

72км/ч=20м/с

n=f*v => n=500*20=1000дж

дальше