Задачи › Сосуды с поршнями, газ и пружина

Эксперименты с газовым прессом

  1. Эксперименты с газовым прессом

    Интернет-олимпиада 2019/20, 8 кл.
    5/10

    В цилиндрических сосудах с невесомыми поршнями содержится некоторый газ, температура которого поддерживается постоянной. Соединительную трубку между сосудами можно перекрывать и открывать.

    Определите:

    1. площадь \(S_2\) поперечного сечения правого поршня — с точностью до десятых;

    2. площадь \(S_1\) поперечного сечения левого поршня — с точностью до десятых;

    3. давление \(p_1\) газа в левом сосуде после установления равновесия (в килопаскалях), если сначала перекрыть соединительную трубку между сосудами, а затем поставить на левый поршень груз массой \(M=23{,}5\) кг — с точностью до десятых;

    4. давление \(p_2\) газа после установления равновесия (в килопаскалях), если соединительная трубка между сосудами открыта, на левый поршень поставлен груз массой \(M_1=23\) кг, а на правый поставлен груз массой \(M_2=46{,}5\) кг — с точностью до десятых.

    Числа на гирях указывают их массу в граммах. Ускорение свободного падения \(g=9{,}8\) м/с\(^2\). При измерениях можно пренебречь трением, объёмом газа в соединительной трубке между сосудами, массой поршней и изменением центра масс газа.

    Задание разрешено переделывать, но за каждый неправильный ответ начисляется до 4 штрафных баллов.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Поршни невесомы, поэтому давление газа под каждым поршнем уравновешивает внешнюю нагрузку: \(p = F/S\). Изотермичность означает \(p_1V_1=p_2V_2\) для газа в каждом сосуде.

    Ответ

    1) \(S_2 = 195{,}767 \pm 0{,}11\) см\(^2\);  2) \(S_1 = 95 \pm 2\) см\(^2\);  3) \(p_1 = 125{,}25 \pm 0{,}5\) кПа;  4) \(p_2 = 124{,}3 \pm 0{,}5\) кПа.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи