1) Каково давление порохового газа при вылете пули в МПа, если объем порохового газа превышает объем твердого порошка
1) Каково давление порохового газа при вылете пули в МПа, если объем порохового газа превышает объем твердого порошка в 83,1 раза, а молярная масса газа составляет 30 г/моль, а температура равна 1000 К, а плотность твердого порошка равна 1,2 г/см3?
2) На какую глубину погрузится прямоугольная коробка в воду, площадь основания которой составляет 0,01 м2, если в нее положить груз массой 0,2 кг?
3) Сколько тепла было передано одноатомному газу массой 40 г, если он был нагрет на 20 К и совершил работу 210,4 Дж?
2) На какую глубину погрузится прямоугольная коробка в воду, площадь основания которой составляет 0,01 м2, если в нее положить груз массой 0,2 кг?
3) Сколько тепла было передано одноатомному газу массой 40 г, если он был нагрет на 20 К и совершил работу 210,4 Дж?
Ледяной_Огонь 61
1) Давление порохового газа при вылете пули можно рассчитать, используя уравнение состояния идеального газаСначала найдем количество вещества порохового газа. Поскольку объем порохового газа превышает объем твердого порошка в 83,1 раза, можно сказать, что количество вещества газа также будет 83,1 раз больше, чем количество вещества твердого порошка.
Твердый порошок имеет плотность 1,2 г/см3. Чтобы найти массу твердого порошка, нужно умножить его плотность на его объем. Объем твердого порошка можно найти, разделив площадь основания на высоту.
Пусть
Тогда
Для данной задачи мы имеем
Теперь найдем количество вещества газа:
Так как
Где
Подставим все известные значения в уравнение и найдем давление порохового газа при вылете пули в МПа:
2) Чтобы найти глубину, на которую погрузится прямоугольная коробка в воду, нужно рассмотреть силы, действующие на эту коробку.
Коробка окажется в равновесии, когда сила Архимеда, действующая на коробку и направленная вверх, будет равна силе тяжести, направленной вниз. Сила Архимеда определяется разностью плотностей жидкости и твердого тела, объем которого погружен в жидкость, умноженной на ускорение свободного падения.
Пусть
Тогда сила тяжести:
Объем погруженной части коробки можно найти, умножив площадь основания на глубину погружения:
Сила Архимеда:
В равновесии сила Архимеда равна силе тяжести:
Подставим значения и найдем глубину погружения коробки в воду:
Решим это уравнение относительно глубины
Где
Подставим известные значения и найдем глубину
Таким образом, глубина погружения коробки в воду составляет
3) Чтобы найти количество тепла, переданного одноатомному газу, можно воспользоваться первым законом термодинамики, который гласит, что изменение внутренней энергии газа равно сумме полученного тепла и совершенной работы.
Математически это можно записать как
Известно, что при изохорном процессе (процессе при постоянном объеме) работа равна нулю (
Можно использовать формулу для изменения внутренней энергии идеального газа:
Для данной задачи количество вещества газа равно
Температура изменилась на
Подставим все известные значения в уравнение и найдем количество тепла, переданного газу:
где
Таким образом, количество тепла, переданного одноатомному газу, равно