Поршень площадью 1 см2 закрывает собой газ в вертикальном цилиндрическом сосуде и может скользить без трения. Поршень находится в равновесии, когда объем газа составляет 10 см3, а давление газа равно 120 кпа. На поршень подействовали силой 12 Н. Если при сжатии газа под поршнем его температура не изменяется то при достижении нового равновесия поршень опустится на расстояние

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

0.1 см.

Из условия задачи мы знаем, что давление газа и объем газа при первоначальном равновесии равны 120 кпа и 10 см3 соответственно. Также известно, что на поршень подействовала сила 12 Н.

По определению, давление газа можно выразить как отношение силы, действующей на поршень, к площади поршня:
P = F/S

Где P - давление газа, F - сила, S - площадь поршня.

Таким образом, площадь поршня S = F/P = 12 Н / (120 кПа * 1000) = 0.0001 м2 = 1 см2.

При сжатии газа объем газа уменьшается, следовательно, поршень опустится на определенное расстояние. Из уравнения состояния идеального газа PV = nRT следует, что при неизменной температуре давление и объем газа обратно пропорциональны. Таким образом, при увеличении давления вдвое, объем газа уменьшится вдвое.

Новый объем газа после действия силы на поршень будет равен 5 см3 (10 см3 / 2), что означает, что поршень опустится на 5 смм (10 см3 - 5 см3 = 5 см3 = 0.5 см).