Пусть а - ребро куба (у куба все рёбра равны) (см. рисунок).
Дано : а = 10 см = 0,1 м; ρ = 8,9 г/см³ = 8,9 × 10³ кг/м³; g = 10 м/с².
Найти: р - ?
Решение. Давление - это физическая величина, характеризующая результат действия силы и равна отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности: p = F/S. То есть давление куба создаёт давление только на ту часть поверхности, которое касается тело, часть которого называется квадратом. Площадь квадрата равна S = a². Сила тяжести, действующая на стол от куба равна mg. Его масса равна m = ρV. Объём равен V = a³ ⇒ m = ρa³. Значит, F = mg = ρa³g ⇒ p = F/S = ρa³g/a² = ρag = 8,9 × 10³ кг/м³ × 0,1 м × 10 м/с² = 8,9 × 10³ Па = 8,9 кПа.
Дано:
V = 10 л = 10·10⁻³ м³
υ = 1 моль
i = 5 - число степеней свободы СО₂
t₁ = 17⁰ C; T₁ = 273+17 = 290 К
p₀ = 100 кПа = 1·10⁵ Па
p₂ = 7·p₀ = 7·10⁵ Па
Q - ?
1)
Найдем первоначальное давление газа из уравнения Клапейрона-Менделеева:
p₁ ·V = υ·R·T₁
p₁ = υ·R·T₁ /V = 1·8,31·290/(10·10⁻³) ≈ 2,4·10⁵ Па (опасности взрыва нет)
2)
Найдем критическую температуру газа, при которой возможен взрыв.
Из уравнения Клапейрона-Менделеева:
T₂ = p₂·V / (υ·R) = 7·10⁵·10·10⁻³ / (1·8,31) ≈ 842 К
3)
Изменение температуры:
ΔT = T₂ - T₁ = 842-290 = 552 К
4)
Поскольку объем не изменяется, то количество теплоты, подведенное при изохорном процессе (максимальное):
Q = υ·(i/2)·R·ΔT = 1·(5/2)·8,31·552 ≈ 11 500 Дж или 11,5 кДж
Пусть а - ребро куба (у куба все рёбра равны) (см. рисунок).
Дано : а = 10 см = 0,1 м; ρ = 8,9 г/см³ = 8,9 × 10³ кг/м³; g = 10 м/с².
Найти: р - ?
Решение. Давление - это физическая величина, характеризующая результат действия силы и равна отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности: p = F/S. То есть давление куба создаёт давление только на ту часть поверхности, которое касается тело, часть которого называется квадратом. Площадь квадрата равна S = a². Сила тяжести, действующая на стол от куба равна mg. Его масса равна m = ρV. Объём равен V = a³ ⇒ m = ρa³. Значит, F = mg = ρa³g ⇒ p = F/S = ρa³g/a² = ρag = 8,9 × 10³ кг/м³ × 0,1 м × 10 м/с² = 8,9 × 10³ Па = 8,9 кПа.
ответ: р = 8,9 кПа.