СДАМ ГИА: РЕШУ ЕГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
≡ физика
сайты - меню - вход - новости


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 30 № 2984

Вер­ти­каль­но, рас­по­ло­жен­ный за­мкну­тый ци­лин­дри­че­ский сосуд вы­со­той 50 см раз­де­лен по­движ­ным порш­нем весом 110 Н на две части, в каж­дой из ко­то­рых со­дер­жит­ся оди­на­ко­вое ко­ли­че­ство иде­аль­но­го газа при тем­пе­ра­ту­ре 361 К.

Сколь­ко молей газа на­хо­дит­ся в каж­дой части ци­лин­дра, если пор­шень на­хо­дит­ся на вы­со­те 20 см от дна со­су­да? Тол­щи­ной порш­ня пре­не­бречь.

Решение.

Запишем уравнения состояния газа верхней и нижней частей:

 

(1)

 

где и  — объёмы верхней и нижней частей (S — площадь сечение поршня, Н — высота сосуда, h — высота, на которой находится поршень). Условие равновесия поршня

 

(2)

 

где Р — вес поршня.

Подставляя выражения (1) в (2), получим для количества молей газа

 

 

Ответ:

Спрятать решение · · Видеокурс ·
Константин Ахмадулин (Заринск) 22.05.2012 11:41

а как правильно в данном случае вывести условие равновесия?

Алексей (Санкт-Петербург)

Добрый день!

Чтобы вывести условие равновесия поршня, необходимо рассмотреть все силы, действующие на него. На поршень действует три силы: сила давления газа снизу (она направлена вверх), сила давления газа сверху (она направлена вниз) и сила тяжести (эта сила в данном случае равна весу тела и, естественно, направлена вниз). Так как поршень находится в равновесии, его ускорение равно нулю, а значит, по второму закону Ньютона равнодействующая всех сил на него должна быть равна нулю. Спроектируем все вышеописанные силы на вертикальную ось, направленную вниз, получаем: .