Задачи › Первый закон, работа газа

Пробка вылетает из колбы с гелием

  1. Пробка вылетает из колбы с гелием

    МОШ 2015/16, 10 кл.
    5/10

    В 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.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Запишите закон сохранения энергии для системы «гелий и пробка»: куда уходит убыль внутренней энергии гелия? Не забудьте работу против атмосферного давления.

    Ответ

    Температура гелия понизится, изменившись на \(\Delta T = -\dfrac{m v^2 + 2 p_0 S l}{3\nu R} \approx -2\) К.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи