Задачи › Теплоёмкость, политропические процессы

Поршень с политропическим процессом

  1. Поршень с политропическим процессом

    СПбГУ 2017/18, 10 кл.
    6/10

    Невесомый поршень может скользить по гладкой внутренней поверхности вертикально расположенного цилиндра высотой \(L = 1\) м, сечением \(S = 100\) см\(^2\). Начальная температура воздуха \(T_0 = 300\) К, атмосферное давление \(p_0 = 100\) кПа. Цилиндр герметически закрыли поршнем и поставили на него груз массой \(m = 73\) кг. В начальном состоянии плоскость поршня расположена на расстоянии \(L\) от дна цилиндра. При движении поршня реализуется процесс \(pV^3 = \text{const}\). Найдите значения температуры в моменты времени, соответствующие прохождению поршнем 1) положения равновесия; 2) нижней границы движения поршня.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    В положении равновесия давление газа находится из условия равновесия поршня с грузом, а температура — из уравнения состояния. В нижней точке скорость поршня равна нулю.

    Ответ

    1) \(T_1 = T_0\left(1 + \dfrac{mg}{p_0 S}\right)^{2/3} \approx 432\) К;  2) \(T_2 \approx 613\) К.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи