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
-
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
Лучший ответ по мнению автора
Похожие вопросы
От верхней пластины горизонтально расположенного заряженного плоского воздушного конденсатора падает дробинка массой m= 1 кг, несущая положительный...
май 8, 2014 г.