Меню

В цилиндре под поршнем находится воздух при давлении 200 кпа

В цилиндре под поршнем находится воздух при давлении 0,2 МПа

Условие задачи:

В цилиндре под поршнем находится воздух при давлении 0,2 МПа и температуре 27° C. Какой массы груз нужно положить на поршень после нагревания воздуха в цилиндре до 50° C, чтобы объем воздуха был равен первоначальному? Площадь поршня 30 см 2 .

Задача №4.3.31 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

\(p_0=0,2\) МПа, \(t_0=27^\circ\) C, \(t_1=50^\circ\) C, \(S=30\) см 2 , \(V_1=V_0\), \(m-?\)

Решение задачи:

Решающему может показаться, что раз конечный объем равен первоначальному, что имеет место изохорный процесс. Это предположение не верно, поскольку в данном случае объем меняется, и лишь начальное и конечное его значения равны между собой.

На самом деле все намного интереснее, и все действие описывается двумя процессами.

Когда газ начнут нагревать, то этот процесс нагрева является изобарным (\(p=const\)), т.к. вес поршня \(P\) и давление \(p_<атм>S\), оказываемое атмосферой, не меняются.

Далее, когда на поршень поставят груз некоторой массы \(m\), то объем воздуха уменьшится до первоначального. Давайте подумаем, какой это процесс. Он точно не изохорный, поскольку газ сжимается, и не изобарный, так как давление газа будет увеличиваться, пока поршень с грузом не остановится. Но может ли этот процесс быть изотермическим? Давайте обратимся к первому началу термодинамики:

Поршень будет совершать работу над газом, поэтому перепишем выражение в следующем виде (так как \(A=-A_<над>\)):

Нам известно, что теплоту к газу в этом процессе не подводят, т.е. \(Q=0\).

Получается, что внутренняя энергия газа меняется за счет совершения поршнем работы над ним, а значит меняется и температура!

Видимо автор предполагал, что второй процесс будет идти медленно, что температура не будет меняться. Или просто в условии забыли указать об этом явно (кстати, температуру можно держать постоянной, если лишнее тепло отводить). Если решать задачу, исходя из этого предположения (\(T=const\)), тогда мы сможем получить численный ответ, совпадающий с ответом в сборнике.

Процессы, происходящие с газом, и силы, действующие на поршень, можно увидеть на приведенном рисунке.

Запишем силы, действующие на поршень, в самом начале и самом конце:

Вычтем из выражения (2) выражение (1) и выразим массу \(m\):

Запишем объединенный газовый закон (уравнение Клапейрона) для самого начала и самого конца:

Учитывая, что связь между шкалами температур выражается как \(T=t+273\), то:

Подставим полученное выражение в формулу для нахождения массы груза:

Подставим исходные данные в СИ, получим численный ответ:

Ответ: 4,6 кг.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Если Вам понравилась задача и ее решение, то Вы можете поделитесь ею с друзьями с помощью этих кнопок.

Источник

В Цилиндре Под Поршнем Давление Воздуха Уменьшилось — Скачать mp3 бесплатно

Физика В цилиндре под поршнем находится воздух при давлении 200 кПа и температуре 27 С Какой массы

Физика При сжатии воздуха в цилиндре дизельного двигателя объем воздуха уменьшается в 15 раз

Физика Давление газа под поршнем увеличилось в 2 раза объем уменьшился в 3 раза а абсолютная

Физика Тонкостенный цилиндр с воздухом закрыт снизу поршнем массой M 3 кг который может

Задача о влажном воздухе

Проверка расстояния между поршнем и головкой цилиндра без снятия головки Как это делаем мы

Урок 46 осн Передача давления жидкостями и газами Закон Паскаля

Учебный фильм Советская аэродинамика

01:04:53 85.39 MB 5.6K

GDI непосредственный впрыск Почему все так боятся иметь дело с GDI

Не пользуйся КОМПРЕССОМЕТРОМ ПНЕВМОТЕСТЕР своими руками

ОЛИМПИАДНАЯ ФИЗИКА Влажность Водяной пар 2 Вебинар 27

02:01:01 159.27 MB 738

12 11 2015 Занятие 2 Молекулярная физика и термодинамика Физический интернет лицей с ОмГТУ 2015

Читайте также:  Какое давление сжиженного газа в газгольдере

Причина ЗАДИРОВ корейских двигателей Как не допустить их появления подробный отчет

25:06 33.03 MB 124.1K

Учебный фильм Общие основы аэродинамики

01:04:53 85.39 MB 46.3K

Урок 179 Двигатель внутреннего сгорания 1

Разбор задач по физике Выпуск 1

Производительность поршневых компрессоров

Урок 160 Задачи на газовые законы 3

Теория Смесь УОЗ степень сжатия давление наддува

Урок 169 Задачи на вычисление работы в термодинамике

Особенности проверки и оценивания заданий с развёрнутым ответом ЕГЭ по физике

ОЛИМПИАДНАЯ ФИЗИКА Термодинамика 2 Вебинар 21

01:47:49 141.89 MB 714

ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ ТЕРМОДИНАМИКА КОМПРЕССОРОВ Лекция 9

Работа в термодинамике Физика 10 класс 39 Инфоурок

Физика ЕГЭ 2019 Проверочная работа 5 Молекулярная физика

ЕГЭ2020 по физике станет сложней Как решить задачи на водяной пар

02:07:10 167.36 MB 3.7K

Мозговой штурм по влажности за 45 минут ЕГЭ ФИЗИКА 2020 Онлайн школа Сотка

Адиабатный процесс Изопроцессы в термодинамике Подготовительные курсы по физике в Ташкенте

Урок 196 Подготовка к контрольной работе

Лекция консультация по Олимпиаде школьников СПбГУ Физика

01:23:10 109.45 MB 171

501 600 Физика 10 11 класс Рымкевич

03:23:20 267.60 MB 99

Mitsubishi Pajero 3 5 1994 Двигатель не заводится

Александр Чирцов про реальные газы и термодинамику

01:30:22 118.93 MB 23K

Устройство системы изменения фаз газораспределения VVT I

ОГЭ 2020 по физике Разбор варианта Трансляция 27 Вариант 25 ФИПИ

01:16:35 100.79 MB 2.4K

Урок 195 Изотермы реального газа

Урок 165 Подготовка к контрольной работе 2

Онлайн курс ЕГЭ по физике 2019

01:04:33 84.95 MB 225

О необходимости систематизации знаний при изучении физики и подготовки к ЕГЭ олимпиадам и дополн

01:24:04 110.64 MB 132

ВЕЗДЕСУЩАЯ ЭНЕРГИЯ АТМОСФЕРЫ ЧАСТЬ 2

мкт РАБОТА В ТЕРМОДИНАМИКЕ внутренняя энергия идеального газа

Мотоцикл Урал 85 Внешний клапан вентиляции картера вместо сапуна на оппозите

Относительная влажность воздуха Разбор задачи на изменение относительной влажности воздуха

Физика Гидроаэростатика Часть 1 Опыты по физике

TOYOTA тех обучение ТНВД устройство и принцип работы

38:50 51.11 MB 211.3K

Теория ДВС Принцип работы двигателя с наддувом Часть 2 простая система с газовой турбиной

Горький опыт голова ЗМЗ 406 Ремонт моей Волги

Комплектация головок блоков цилиндров для грузовых автомобилей Motorservice Group

Для вашего поискового запроса В Цилиндре Под Поршнем Давление Воздуха Уменьшилось мы нашли 50 песен, соответствующие вашему запросу. Теперь мы рекомендуем загрузить первый результат Физика В цилиндре под поршнем находится воздух при давлении 200 кПа и температуре 27 С Какой массы который загружен Решение задач Математика и Физика размером 5.70 MB, длительностью 4 мин и 20 сек и битрейтом 192 Kbps.

Перед загрузкой вы можете послушать любую песню, наведите курсор и нажмите «Слушать» или «Скачать» для загрузки mp3-файла высокого качества. Первые результаты поиска — с YouTube, которые будут сначала преобразованы, после чего файлы можно загрузить, но результаты поиска из других источников могут быть сразу же загружены в MP3 без какого-либо преобразования.

Слушают сейчас

В Цилиндре Под Поршнем Давление Воздуха Уменьшилось

Жыргалбек Апышев Алган Жарым Соло Медиапорталы

Нарезка Для Конкурса Угадай Мелодию

Maxim Emelyanychev Agrippina Hwv 6 Act 1 L Alma Mia Fra Le Tempeste Agrippina

Восхождение Героя Щита На Пианино

Рингтоны Припев Обниму Поцелую

Meni Kambagal Deb Qiz Bermaganlar Remix

Tik Tok Billie Eilish Lovely

Karaoke Praise You Fatboy Slim

Милая Нежная Albina

Эй Духтари Сахро Нилуфар

Maxim Emelyanychev Serse Hwv 40 Act Ii Gran Pena È Gelosia Lo Sa Il Mio Cor Piagato

Maxim Emelyanychev Agrippina Hwv 6 Act 1 Che Sento Lesbo Pallante Agrippina Narciso Nerone

Maxim Emelyanychev Serse Hwv 40 Act I Già La Tromba Che Chiamò

Слава Что Ты Сделал Тег

Maxim Emelyanychev Confitebor Tibi Domine Vi Intellectus Bonus Omnibus Gloria

Читайте также:  Чем снять повышенное давление в домашних условиях быстро

And You And You I Hate Your Friends And I Hate Me Too Slowed

Maxim Emelyanychev Il Giustino Rv 717 Act 1 Vedrò Con Mio Diletto Anastasio

Maxim Emelyanychev Serse Hwv 40 Act I Ecco Serse Oche Volto

Maxim Emelyanychev Serse Hwv 40 Act Ii Ah Tigre Infedele

Blueendless Bs U35Wf Wifi Hdd Enclosure Сетевой Карман Для Hdd

Despacito Live Cover By Nikorason G

Stray Kıds Fantastic Baby

Аффирмации Для Улучшения Зрения

Maxim Emelyanychev La Costanza Non Gradita Nel Doppio Amore D Aminta Infelice Mia Costanza Aminta

Страшные Истории На Ночь 4 Страшилки Про Лес

Ризавди Исмаилов Йиша

Dr Mixxer Feat Куплинов Куплиновый Год

Cassunzel Останови Меня Не Убивай Меня Tts

Face In The Dark Lyrics City Wolf Ft Panther

To Kiladi Barglar Qadam Seriali Uchun Soundtrack Jahongir Va Abdulaziz

Топ Песни Для Фри Фаер Free Fire

Dildora Niyozova Kamron Rayhona Mamatova Onaginam Concert Version 2018 Uydaqoling

Two Steps From Hell Blackheart Piano Version

Про Весёленькую Жизнь С Тёщей Тёща Моя Влад Порфиров

Амонг Ас Песня На Русском Покажись Show Yourself Among Us Song

Dude How Do You Feel Original Best Remixes

Милана Декъал Йойла

Влад Порфиров Одинокий Волк

Blackpink Lovesick Girls Sad Version

Грустная Чеченская Песня Лалур Дац Кхечуьнца Хьо Воьлуш Гича

Источник

Задание 10. Относительная влажность, количество теплоты. ЕГЭ 2021 по физике

Задачи для практики

Задача 1

Сколько керосина необходимо сжечь, чтобы 50 л воды нагреть от 20◦C до кипения? КПД нагревателя равен 35%. Удельная теплота сгорания керосина 4,3 · 10 7 Дж/кг. Ответ выразите в (кг), округлив до десятых.

Решение

$t_1=20°C; t_2=100°C; η=0.35$

$Q_1=q·m$(1) — количество теплоты, которое выделяется при сжимании керосина, $m$ — масса керосина. $Q_2=c·m_в·(t_2-t_1)=c·ρ·V·(t_2-t_1)$(2) — количество теплоты, которое необходимо затратить, чтобы нагреть воду массой $m_в=ρ·V$(3), где $ρ$ — плотность воды, $c$ — удельная теплоемкость воды.

Задача 2

В подвальном помещении относительная влажность воздуха 70%, а парциальное давление водяных паров 2100 Па. Чему равно давление насыщенных паров при той же температуре? Ответ выразите в (кПа).

Решение

Относительная влажность воздуха равна: $ϕ=

/·100%$, откуда давление насыщенных паров $p_н$ равно: $p_н=/<ϕ>=<2100·100%>/<70%>=3000=3$кПа.

Задача 3

Определите КПД нагревателя, расходующего 80 г керосина на нагревание 3 л воды на 90 К. Удельная теплота сгорания керосина 4,3·10 7 Дж/кг. Ответ выразите в (%).

Решение

КПД нагревателя определяется выражением: $η=>/>·100%$(1), $m_в=ρ_в·V_в$(2) — масса воды, где $A_<полез>=Q_п=cm_в·∆T=c·ρ_в·V_в·∆T$(3) — полезная работа; $A_<затр>=Q_з=q·m_к$(4) — затраченная (полезная) работа. Подставим (3) и (4) в (1) получим: $η=/·100%=<4200·10^3·3·10^<-3>·90>/<4.3·10^7·8·10^<-2>>·100%=<1134000>/<3440000>·100%=32.965%=33%$.

Задача 4

Определите относительную влажность воздуха при комнатной температуре, если парциальное давление пара при этой температуре равно 1167 Па, а давление насыщенного пара равно 2333 Па. Ответ выразите в (%).

Решение

Относительная влажность воздуха равна: $ϕ=

/·100%$, где $p$ — парциальное давление пара, $p_0$ — давление насыщенного пара. Подставим числа: $ϕ=<1167>/<2333>·100%=0.5·100%=50%$.

Задача 5

Относительная влажность воздуха 65%, давление насыщенного пара в нём при некоторой температуре равно 3,4 кПа. Чему равно парциальное давление пара при этой же температуре? Ответ выразите в (кПа).

Решение

По определению относительная влажность воздуха равна: $ϕ=

/·100%$(1), где $p$ — парциальное давление пара. Из (1) найдем $p$: $p=<ϕ·p_0>/<100%>$(2). Подставим числа: $p=<65·3.4·10^3>/<100%>=2210=2.21$кПа.

Задача 6

Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде под поршнем составляет 65%. Какой станет относительная влажность воздуха в сосуде, если объём воздуха в нём изотермически уменьшить в 2 раза за счёт движения поршня? Ответ выразить в (%).

Решение

Из теории известно, что при $T=const$ и уменьшении объема, увеличивается давление по закону Менделеева-Клайперона $PV=υRT$. Тогда как $P∼ϕ_<от.в.>$, но более чем 100% быть не может.

Читайте также:  Замена груши в аппарате для измерения давления

Задача 7

Относительная влажность воздуха при температуре 100◦С составляет 60%. Чему равно парциальное давление водяных паров, содержащихся в воздухе? Ответ выразить в (кПа).

Решение

Известно, что для $T=100°C$ давление насыщенного пара $P_*=100$кПа. Тогда $ϕ=>/·100⇒P_<вп>=0.6·100=60$кПа.

Задача 8

Давление насыщенного водяного пара при 24◦С равно 22,4 мм рт. ст., а при 13◦С — 11,23 мм рт. ст. Определите относительную влажность воздуха при температуре 24◦С, если точка росы равна 13◦С. Ответ выразите в процентах и округлите до целых. Ответ выразите в (%).

Решение

Задача 9

Определите массу воды, взятой при температуре 40◦С, которую нагревают до температуры кипения и полностью испаряют. Необходимая для этих процессов энергия составляет 638 кДж. Ответ выразите в (г).

Решение

$c_вm∆T+r·m=Q_<об>$ — закон теплообмена.

Задача 10

Какое количество теплоты необходимо для нагревания железного бруска массой 200 г от 285 К до 305 К? Ответ выразите в (Дж). Удельная теплоемкость железа 460 Дж/(кг*К)

Решение

По закону нагревания тела равно $Q=c_ж·m_x·∆T=0.460·10^3·0.2·20=1840$Дж.

Задача 11

Каково давление насыщенного водяного пара при температуре 100◦С? Ответ выразите в (кПа).

Решение

По определению давления насыщенного пара при $T=100°C$. Составляет 100кПа.

Задача 12

В сосуде с подвижным поршнем находятся вода и её насыщенный пар. Если одновременно увеличить в 2 раза температуру сосуда и его объём, то как увеличится его давление? В ответ запишите: примерно в _ раз(а).

Решение

1) Температура сосуда не влияет на давление, тогда по Менделееву-Клайперону $pV=υRT$. Очевидно, что давление увеличится в 2 раза.

Задача 13

Относительная влажность воздуха в цилиндре под поршнем равна 40%. Воздух изотермически сжали, уменьшив его объём в три раза. Какова стала относительная влажность воздуха? Ответ выразите в (%).

Решение
Решение

Относительная влажность это отношение парциального давления паров воды в газе к равновесному давлению паров при данной температуре $ϕ=<ρ>/<ρ_<вп>>$. При 100°C давление насыщенных паров равно атмосферному $ρ_<нп>=10^5$Па, тогда $ρ=<ρ·M>/=<ϕ·ρ_<нп>·M>/=<0.62·10^5·0.018>/<8.31·373>=0.36<кг>/<м^3>$.

Задача 15

В кубическом метре воздуха в помещении при температуре 20◦С находится 1,12 · 10 −2 кг водяных паров. Пользуясь таблицей плотности насыщенных паров воды, определите относительную влажность воздуха. Ответ округлите до целого. Ответ выразите в (%).

t, ◦ C 16 17 18 19 20 21 22 23 24
ρ, г/м 3 13,6 14,5 15,4 16,3 17,3 18,3 19,4 20,6 21,8
Решение

2) Используя таблицу, определим, и по при температуре 20°C плотность насыщенных паров равна $ρ_<нп>=1.73·10^<-2><кг>/<м^3>$.

3) Тогда относительная влажность воздуха в комнате равна $ϕ_<отн>=<ρ_<вп>>/<ρ_<нп>>=<1.12·10^<-2>>/<1.73·10^<-2>>=100≈65%$.

Задача 16

Парциальное давление водяного пара в 1,25 раза меньше, чем давление насыщенного пара при той же температуре. Чему равна относительная влажность воздуха? Ответ выразите в (%).

Решение

Относительная влажность воздуха определяется как: $ϕ=/·100%$, где $p_п$ — парциальное давление газа; $p_н$ — давление насыщенного газа при той же температуре, тогда имеем: $ϕ=/·100%=/<1.25p>=80%$

Задача 17

Какое количество теплоты получает 4 моля одноатомного идеального газа в процессе, график которого изображён на рисунке? Ответ выразите в (кДж).

Решение

Запишем I начало термодинамики: $Q_<12>=A_<12>+∆U_<12>$(1), где $A_<12>=p·∆V$, т.к. $V=const$ (процесс изохорный, то $∆V=0$ и работа газа $A_<12>=0$Дж).

$∆U_<12>=/<2>·υ·R∆T=/<2>υR(T_2-T_1)$(2) — изменение внутренней энергии газа, где $R$ — универсальная газовая постоянная.

Подставим (2) в (1) и найдем $Q_<12>: Q_<12>=/<2>υR(T_2-T_1)$(3)

Подставим числовые значения в (3): $Q_<12>=<3>/<2>·4·8.31·(750-250)=24930Дж=24.93кДж$

Необходимо зарегистрироваться

Для доступа к решениям необходимо включить уведомления от группы Турбо в вк — это займет буквально 10 секунд. Никакого спама, только самое важное и полезное для тебя. Ты всегда можешь запретить уведомления.

Источник

Adblock
detector