Всосуде объемом v1= 22, 4л находится m=8г гелия при давлении р0=10 в 5степени па . при избранном расширении концентрации молекул гелия уменьшилась на альфа = 30%. определить конечную температуру газа .молярная масса гелия мю= 4*10 в минус 3степени кг/моль

T2=193 K

Объяснение:

V1=22.4*10^-3 м3    Po=10^5 Па    α=0,3 (30%)   M=4*10^-3 кг/моль   T2=?

===

Po*V1=(m/M)*R*T1

T1=Po*V1*M/(R*m)=10^5*22.4*10^-3*4*10^-3/(8.31*8*10^-3)≈135 K

Po=n1*k*T1=n2*k*T2   (Po=const)

n2=n1*(1-α)

T2=T1/(1-α)=135/(1-0.3)≈193 K

Пусть Н1 - исходная высота вертикального столба воды, Н2 - исходная высота вертикального столба масла. Тогда уравнение равенства давлений:

p1gH1 = p2gH2                                      (1)

После долива масла в воду, вертикальный столб воды уменьшится на dH, а вертикальный столб масла увеличится на dH (дельтаН). Уравнение равенства давлений:

p2gh + p12g(H1-dH) = p2g(H2+dH)          (2)

Из системы уравнений (1) и (2) найдем dH:

dH = (p2h)/(p1+p2)

В горизонталной трубке смещение dx будет в k раз больше:

 

Изначальная потенциальная энергия тела:
Eп = m g h = 1 * 10 * 5 = 50 Дж
Потенциальная энергия тела:
Eк = m V^2 / 2
В процессе падения потенциальная скорость будет переходить в кинетическую, значит в той точке, в которой они равны, каждая составит по половине первоначальной (25 Дж). Благодаря этому мы можем найти скорость в искомой точке:
V^2 = 2 Eк / m = 2 * 25 / 1 = 50
V =  м/с.
Тело находится в свободном падении, значит на него действует ускорение g. Скорость и время падения в этом случае (при отсутствии начальной скорости) связаны взаимоотношением:
V = g t
Отсюда 
t = V / g =   / 10 c.
Зная время равноускоренного движения, можно найти пройденный телом путь: 
s = g t^2 / 2 = (10 * 50 / 100) / 2 = 2,5
Вычтя этот путь из начальной высоты, получим:
5 - 2,5 = 2,5 м