gdz.top
Номер 627, страница 81 - гдз по физике 10-11 класс задачник Рымкевич
Авторы: Рымкевич А. П.
Тип: Задачник
Издательство: Просвещение, Дрофа
Год издания: 2016 - 2025
Цвет обложки: белый, синий
ISBN: 978-5-358-15963-1
Популярные ГДЗ в 10 классе
Молекулярная физика и термодинамика. Глава VI. Основы термодинамики. 29. Внутренняя энергия одноатомного газа. Работа и количество теплоты. Первый закон термодинамики. Адиабатный процесс - номер 627, страница 81.
№626
№627 (с. 81)
Условие. №627 (с. 81)
627. В вертикально расположенном цилиндре с площадью основания 1 дм$^2$ под поршнем массой 10 кг, скользящим без трения, находится воздух. При изобарном нагревании воздуха поршень поднялся на 20 см. Какую работу совершил воздух, если наружное давление равно 100 кПа?
Решение 1. №627 (с. 81)
Решение 2. №627 (с. 81)
Решение 3. №627 (с. 81)
Решение 4. №627 (с. 81)
Дано:
$m = 10 \text{ кг}$
$\Delta h = 20 \text{ см}$
$p_0 = 100 \text{ кПа}$
Перевод в систему СИ:
$\Delta h = 20 \text{ см} = 0.2 \text{ м}$
$p_0 = 100 \text{ кПа} = 100 \cdot 10^3 \text{ Па} = 10^5 \text{ Па}$
Найти:
Решение:
Работа, совершаемая газом при изобарном процессе (процессе с постоянным давлением), вычисляется по формуле:
$A = p \cdot \Delta V$
где $p$ — постоянное давление газа, а $\Delta V$ — изменение его объема.
Давление воздуха $p$ внутри цилиндра постоянно, так как процесс изобарный. Это давление уравновешивает сумму внешнего (атмосферного) давления $p_0$ и давления, которое создает поршень своей массой $p_{поршня}$. Поршень находится в равновесии, поэтому сила давления воздуха изнутри $F$ равна сумме силы тяжести поршня $F_g$ и силы внешнего давления $F_0$.
$F = F_g + F_0$
Разделив обе части уравнения на площадь основания поршня $S$, получим выражение для давления воздуха в цилиндре:
$p = \frac{F_g}{S} + \frac{F_0}{S} = \frac{mg}{S} + p_0$
Примем ускорение свободного падения $g \approx 10 \text{ м/с}^2$.
Вычислим давление воздуха $p$:
$p = \frac{10 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2}{0.01 \text{ м}^2} + 10^5 \text{ Па} = \frac{100 \text{ Н}}{0.01 \text{ м}^2} + 100000 \text{ Па} = 10000 \text{ Па} + 100000 \text{ Па} = 110000 \text{ Па}$.
Изменение объема воздуха $\Delta V$ при подъеме поршня на высоту $\Delta h$ равно:
$\Delta V = S \cdot \Delta h$
Вычислим изменение объема:
$\Delta V = 0.01 \text{ м}^2 \cdot 0.2 \text{ м} = 0.002 \text{ м}^3$.
Теперь можем найти работу, совершенную воздухом:
$A = p \cdot \Delta V = 110000 \text{ Па} \cdot 0.002 \text{ м}^3 = 220 \text{ Дж}$.
Ответ: работа, совершенная воздухом, равна $220 \text{ Дж}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 627 расположенного на странице 81 к задачнику 2016 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №627 (с. 81), автора: Рымкевич (Андрей Павлович), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Просвещение, Дрофа.