Репетитор
по физике

916 478 1032




Репетитор
по алгебре

916 478 1032


Изотермический процесс .

Изотермический процесс это процесс происходящий с газом неизменной массы при постоянной температуре
\(T=const \)


Задача 1.

Давление идеального газа , при неизменной температуре, увеличилось в 2 раза.
Как и во сколько раз изменился его объем?


  

Ответ: объем уменьшится в 2 раза \( V_2 =\dfrac{V_1}{2} \)

Температура газа не меняется, значит это изотермический процесс

Также не меняется количество вещества газа \( \nu \)

Дано:

\( \dfrac{P_2}{P_1}=2 \)


\( \dfrac{V_2}{V_1}-? \)
\(\left\{\begin{matrix} P_1V_1=\nu RT \\ \\ P_2V_2=\nu RT \end{matrix}\right. \)

Разделим второе уравнение на первое :

\( \dfrac{P_2V_2}{P_1V_1}=\dfrac{\nu RT}{\nu RT} \)

\( \dfrac{P_2V_2}{P_1V_1}=1 \)

\(V_2 =\dfrac{P_1V_1}{P_2} \)

\(V_2 = \dfrac{V_1}{2} \)

Ответ: объем уменьшится в 2 раза \( V_2 =\dfrac{V_1}{2} \)

ПОЗЖЕ









Задача 2.

Давление идеального газа , при неизменной температуре, увеличилось в 3 раза.
Как и во сколько раз изменился его объем?


  

Ответ: объем уменьшится в 3 раза \( V_2 =\dfrac{V_1}{3} \)

Температура газа не меняется, значит это изотермический процесс

Также не меняется количество вещества газа \( \nu \)

Дано:

\( P_2=3P_1 \)


\( \dfrac{V_2}{V_1}-? \)
\(\left\{\begin{matrix} PV_1=\nu RT \\ \\ 3PV_2=\nu RT \end{matrix}\right. \)

Разделим второе уравнение на первое :

\( \dfrac{3P V_2}{PV_1}=\dfrac{\nu RT}{\nu RT} \)

\( \dfrac{3PV_2}{PV_1}=1 \)

\( \dfrac{3V_2}{V_1}=1 \)

\(3V_2=V_1 \)

\(V_2 =\dfrac{V_1}{3} \)

Ответ: объем уменьшится в 3 раза \( V_2 =\dfrac{V_1}{3} \)

ПОЗЖЕ










Задача 7.

  Задачи на изотермический процесс
В горизонтально расположенном цилиндре находится воздух при атмосферном давлении \( ( P_А=10^5 Па) \) , объем воздуха в цилиндре \(V_1=0,001 м^3 ,\) площадь поршня \(S=0,01 м^2 \)
Какую силу нужно приложить чтобы удерживать поршень после его смещения на \(l=0,1 м \) вправо?


  

Ответ: \( F=500 Н \)

  Задачи на изотермический процесс Запишем уравнение первого закона Ньютона, после смещения поршня:

\(P_2S+F-P_А S=0 \)

\(F=P_А S- P_2S\)

\(F=S(P_А - P_2)\)

Температура газа не меняется, значит это изотермический процесс

Также не меняется количество вещества газа \( \nu \)

Дано:

\( V_1=0,001 м^3 \)

\(P_A=10^5 Па \)

\( \nu=const \)

\( l=0,1 м \)

\( S=0,01 м^2 \)
\( F-? \)
\(\left\{\begin{matrix} P_АV_1=\nu RT \\ \\ P_2V_2=\nu RT \end{matrix}\right. \)

Разделим первое уравнение на второе:

\( \dfrac{P_АV_1}{P_2V_2}=\dfrac{\nu RT}{\nu RT} \)

\( \dfrac{P_АV_1}{P_2V_2}=1 \)

\( P_АV_1=P_2V_2 \)

\( P_2= \dfrac{P_АV_1}{V_2} \)

\( P_2= \dfrac{P_АV_1}{V_1+\Delta V} \)

\( P_2= \dfrac{P_АV_1}{V_1+lS} \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; F=S(P_А - P_2) \)

\(F=S(P_А - \dfrac{P_АV_1}{V_1+lS})\)

\(F= P_А S(1 - \dfrac{V_1}{V_1+lS})\)



\(F= 10^5 Па \cdot 0,01 м^2 (1 - \dfrac{0,001 м^3}{0,001 м^3+0,1 м \cdot 0,01 м^2})=500 Н \)

Ответ: \( F=500 Н \)

ПОЗЖЕ










Задача 8.

  Задачи на изотермический процесс
В горизонтально расположенном цилиндре находится идеальный газ при атмосферном давлении \( ( P_А=10^5 Па) \) , объем газа в цилиндре \(V_1= 0,0003 м^3 ,\) площадь поршня \(S=0,012 м^2 \)
Какую силу нужно приложить чтобы удерживать поршень после его смещения на \(l=0,0375 м \) вправо?


  

Ответ: \( F=720 Н \)

  Задачи на изотермический процесс Запишем уравнение первого закона Ньютона, после смещения поршня:

\(P_2S+F-P_А S=0 \)

\(F=P_А S- P_2S\)

\(F=S(P_А - P_2)\)

Температура газа не меняется, значит это изотермический процесс

Также не меняется количество вещества газа \( \nu \)

Дано:

\( V_1=3 \cdot 10^{-4} м^3 \)

\(P_A=10^5 Па \)

\( \nu=const \)

\( l= 0,0375 м \)

\( S=0,012 м^2 \)
\( F-? \)
\(\left\{\begin{matrix} P_АV_1=\nu RT \\ \\ P_2V_2=\nu RT \end{matrix}\right. \)

Разделим первое уравнение на второе:

\( \dfrac{P_АV_1}{P_2V_2}=\dfrac{\nu RT}{\nu RT} \)

\( \dfrac{P_АV_1}{P_2V_2}=1 \)

\( P_АV_1=P_2V_2 \)

\( P_2= \dfrac{P_АV_1}{V_2} \)

\( P_2= \dfrac{P_АV_1}{V_1+\Delta V} \)

\( P_2= \dfrac{P_АV_1}{V_1+lS} \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; F=S(P_А - P_2) \)

\(F=S(P_А - \dfrac{P_АV_1}{V_1+lS})\)

\(F= P_А S(1 - \dfrac{V_1}{V_1+lS})\)



\(F= 10^5 Па \cdot 0,012 м^2 (1 - \dfrac{0,0003 м^3}{0,0003 м^3+0,0375 м \cdot 0,012 м^2})=720 Н \)

Ответ: \( F=720 Н \)

ПОЗЖЕ










Задача 9.

  Задачи на изотермический процесс
В горизонтально расположенном цилиндре находится идеальный газ при атмосферном давлении \( ( P_А=10^5 Па) \) , объем газа в цилиндре \(V_1= 0,0014 м^3 ,\) площадь поршня \(S=0,008 м^2 \)
Какую силу нужно приложить чтобы удерживать поршень после его смещения на \(l=0,035 м \) влево?


  

Ответ: \( F=200 Н \)

  Задачи на изотермический процесс Запишем уравнение первого закона Ньютона, после смещения поршня:

\(P_2S-F-P_А S=0 \)

\(F= P_2S- P_А S \)

\(F=S(P_2 - P_А)\)

Температура газа не меняется, значит это изотермический процесс

Также не меняется количество вещества газа \( \nu \)

Дано:

\( V_1=1,4 \cdot 10^{-4} м^3 \)

\(P_A=10^5 Па \)

\( \nu=const \)

\( l=0,035 м \)

\( S=0,008 м^2 \)
\( F-? \)
\(\left\{\begin{matrix} P_АV_1=\nu RT \\ \\ P_2V_2=\nu RT \end{matrix}\right. \)

Разделим первое уравнение на второе:

\( \dfrac{P_АV_1}{P_2V_2}=\dfrac{\nu RT}{\nu RT} \)

\( \dfrac{P_АV_1}{P_2V_2}=1 \)

\( P_АV_1=P_2V_2 \)

\( P_2= \dfrac{P_АV_1}{V_2} \)

\( P_2= \dfrac{P_АV_1}{V_1-\Delta V} \)

\( P_2= \dfrac{P_АV_1}{V_1-lS} \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; F=S(P_2 - P_А) \)

\(F=S(\dfrac{P_АV_1}{V_1-lS} - P_А) \)

\(F=P_АS(\dfrac{V_1}{V_1-lS} -1 ) \)



\(F= 10^5 Па \cdot 0,008 м^2 (\dfrac{ 0,0014 м^3}{0,0014 м^3-0,035 м \cdot 0,008 м^2}-1)=200 Н \)

Ответ: \( F=200 Н \)

ПОЗЖЕ