Сосуд с воздухом и поршень

Question

Имеется цилиндрический сосуд, в котором находится воздух, с массивным поршнем, а также приборы для измерения давления и температуры и набор грузов. Атмосферное давление $p_0=101300$ Па. Молекулярный вес воздуха $29$ г/моль. Датчики показывают давление и температуру воздуха. Через некоторое время система приходит в равновесие. Найдите после этого:

Массу $M$ поршня.
Объём $V$, который бы занимал воздух в сосуде, если бы масса поршня была бы пренебрежимо мала.
Массу $m_1$ маленькой гири.
Работу $A_1$ силы тяжести, которую она проделает, если поставить на поршень без грузов гирю $m_2$ и подождать установления равновесия.
Работу $A_2$ силы тяжести (в миллиджоулях), которая при этом действовала на воздух внутри сосуда.

Значение $V$ найдите с точностью до $20$ мл, остальные — с точностью не менее $1\%$. Масса гирь указана в граммах. Ускорение свободного падения $g=9{,}8$ м/с$^2$. Универсальная газовая постоянная $R=8{,}314$ Дж/(моль·К). Температура абсолютного нуля $T_0=-273{,}15$ °C.

Accepted Answer

1) $M = 307{,}34 \pm 3{,}1$ г; 2) $V = 4299 \pm 30$ мл; 3) $m_1 = 674 \pm 6{,}74$ г; 4) $A_1 = 8{,}34 \pm 0{,}33$ Дж; 5) $A_2 = 0{,}757 \pm 0{,}03$ мДж.

Сосуд с воздухом и поршень

Похожие задачи