Учеба и наука

Решено

vip

теплофизика - вопрос №862791

В цилиндре диаметром 400 мм содержится 80 л воздуха при давлении 2,9 бар и температуре 15°С. Принимая теплоемкость воздуха постоянной, определить, до какой величины должна увели- читься сила, действующая на поршень, чтобы последний оставался неподвижным, если к воздуху подводятся 20 ккал тепла

декабрь 6, 2013 г.

  • Всего ответов: 1

  • ☉ Кирилл ♃ - аватарка

    ☉ Кирилл ♃

    65-й в

    Записываем первый закон термодинамики:

    Q = ΔU + A

    Поскольку объем газа не меняется, то работа А = 0, поэтому

    Q = ΔU = Δ((5/2)рV) = 5V/2*Δp

    Отсюда:

    Δp = 2Q/(5V)  (1)

    То есть давление воздуха под поршнем увеличится на величину Δp, поэтому давление в нем станет равно:

    р2 = р1 + Δp

    Сила, которая должна сдерживать данное давление будет равна:

    F = (р1 + Δp)*S

    S = пи*d^2/4  площадь поршня, поэтому учитывая (1)

    F = (р1 + Δp)*пи*d^2/4 = (р1 + 2Q/(5V) )*пи*d^2/4

    Подставляете сюда значения:

    р1 = 2,9 бар = 2,9*10^5 Па

    Q = 20 ккал = 20000 кал = 20000*4,184 Дж

    d = 400 мм = 0,4 м

    V = 80 л = 0,08 м3

    Т = 15 С = (15+273) К

    декабрь 6, 2013 г.
    Ответ понравился автору
    Лучший ответ по мнению автора

Похожие вопросы

Решено

Закрыт

Индуктивность катушки колебательного контура 50...

ноябрь 14, 2013 г.

Учеба и наука

Решено

Задачка по физике

сентябрь 16, 2012 г.

Учеба и наука