Задачка по физике

Question

Задачка по физике

BitXakeR Профи (751), закрыт 3 года назад

В горизонтальном теплоизолированном цилиндрическом сосуде под поршнем находится ν = 0,50 моля гелия. Поршень массой m = 1,0 кг сначала удерживается, а затем отпускается. Какую скорость приобретет поршень к моменту, когда температура гелия уменьшится на ∆Т = – 10 К? Атмосферным давлением, а также трением и теплообменом газа с сосудом и поршнем пренебречь.

Answer 1

Исходное состояние газа: v; p; V; T. Его внутренняя энергия: Е = v*(3/2)R*T.
Изменение внутренней энергии одноатомного газа к заданному моменту времени и в заданных условиях : ΔЕ° = v*(3/2)R*ΔT.
Эта энергия полностью превращается в кинетическую энергию поршня: Екин = 0,5mV^2 = v*(3/2)R*ΔT. Отсюда: V^2 = v*(3/2)R*ΔT/(0.5*m) = 0.5*(3/2)*8.31*10/0.5*1.0) = 124.65 (м/с) ^2.
Отсюда: V = 11,2 м/с.
ОТВЕТ: V = 11,2 м/с.