Пробка вылетает из колбы с гелием
5/10В колбе объёмом \(V = 2\) л при комнатной температуре находится \(\nu = 0{,}1\) моля гелия. Горлышко колбы имеет длину \(l = 2\) см и сечение \(S = 10\) см\(^2\). Это горлышко закрыто цилиндрической пробкой массой \(m = 10\) г, могущей скользить по нему без трения. В начальный момент пробка удерживается у основания горлышка, и гелий не выходит наружу. Пробку отпускают, и она вылетает из горлышка со скоростью \(v = 10\) м/с. Найдите изменение \(\Delta T\) температуры гелия в колбе к моменту вылета пробки из горлышка. Давление воздуха в комнате равно \(p_0 = 1\) атм, теплообменом гелия в колбе с окружающими телами за время вылета пробки можно пренебречь.

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаЗапишите закон сохранения энергии для системы «гелий и пробка»: куда уходит убыль внутренней энергии гелия? Не забудьте работу против атмосферного давления.
ОтветТемпература гелия понизится, изменившись на \(\Delta T = -\dfrac{m v^2 + 2 p_0 S l}{3\nu R} \approx -2\) К.
Похожие задачи
- Внутренняя энергия газа от объёма МОШ 2015/16, 11 кл.
- Гелий в процессе по V–T МОШ 2016/17, 11 кл.
- Расширение в сфере с отверстиями МОШ 2021/22, 11 кл.
- Получает и диссоциирует МОШ 2022/23, 11 кл.
- Число степеней свободы Савченко, №5.6.1
- Внутренняя энергия воздуха Савченко, №5.6.2