Задача о работе газа На расположенный над сосудом с газом поршень массой M=100 кг положили груз такой же массы. Поршень начал колебаться и в итоге опустился на 25 см. Какую работу за всё время процесса совершил газ под поршнем? Ответ дайте в кДж, округлив до десятых. Поршень теплоизолирован и механически не трётся о стенки, атмосферное давление над поршнем отсутствует.
Работа, совершенная газом под поршнем, равна работе силы тяжести на перемещение поршня вниз. Работа силы тяжести равна произведению силы на путь, по которому перемещается поршень.
Перемещение поршня h = 0.25 м
Работа газа W = F * h
Сила, действующая на поршень, равна модулю разности между силой тяжести и силой, действующей сверху (равной нулю):
F = M * g
где M - масса поршня, g - ускорение свободного падения.
F = 100 кг * 9.8 м/c^2 = 980 Н
Тогда работа газа W = 980 Н * 0.25 м = 245 Дж = 0.245 кДж
Решение:
Работа, совершенная газом под поршнем, равна работе силы тяжести на перемещение поршня вниз. Работа силы тяжести равна произведению силы на путь, по которому перемещается поршень.
Перемещение поршня h = 0.25 м
Работа газа W = F * h
Сила, действующая на поршень, равна модулю разности между силой тяжести и силой, действующей сверху (равной нулю):
F = M * g
где M - масса поршня, g - ускорение свободного падения.
F = 100 кг * 9.8 м/c^2 = 980 Н
Тогда работа газа W = 980 Н * 0.25 м = 245 Дж = 0.245 кДж
Ответ: работа газа под поршнем составила 0.2 кДж.