Номер 565, страница 66 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Работа и мощность. Энергия. 23. Мощность. Единицы мощности - номер 565, страница 66.

Решение.

Дано:

Давление пара $P = 5 \text{ атм}$

Высота подъема поршня $h = 50 \text{ см}$

Площадь поршня $S = 0,03 \text{ м}^2$

Соотношение: $1 \text{ атм} = 101 \text{ кПа}$

Перевод в систему СИ:

$P = 5 \text{ атм} = 5 \cdot 101 \text{ кПа} = 505 \text{ кПа} = 505000 \text{ Па}$

$h = 50 \text{ см} = 0,5 \text{ м}$

Найти:

$\text{A}$ - работу пара.

Решение:

Работа, совершаемая газом (паром) при постоянном давлении, вычисляется по формуле:

$A = F \cdot h$

где $\text{A}$ - работа, $\text{F}$ - сила, действующая на поршень, а $\text{h}$ - перемещение поршня.

Сила, с которой пар давит на поршень, определяется через давление $\text{P}$ и площадь поршня $\text{S}$:

$F = P \cdot S$

Подставим выражение для силы в формулу работы:

$A = P \cdot S \cdot h$

Произведение площади поршня на высоту его подъема $(S \cdot h)$ равно изменению объема пара $\Delta V$. Таким образом, работа также может быть найдена по формуле $A = P \cdot \Delta V$.

Подставим числовые значения из условия задачи в систему СИ:

$A = 505000 \text{ Па} \cdot 0,03 \text{ м}^2 \cdot 0,5 \text{ м}$

Выполним вычисления:

$A = 15150 \text{ Н} \cdot 0,5 \text{ м} = 7575 \text{ Дж}$

Работу можно выразить в килоджоулях, разделив результат на 1000:

$A = 7575 \text{ Дж} = 7,575 \text{ кДж}$

Ответ: работа пара равна $7575 \text{ Дж}$ (или $7,575 \text{ кДж}$).