Решить, , желательно с объяснением) 1)в цилиндре под поршнем находится газ. чтобы поршень оставался в неизменном положении при увеличении абсолютной температуры газа в 2 раза, на него следует положить груз массой 10 кг. площадь поршня 10 см2. найдите первоначальное давление газа. 2)давление воздуха внутри плотно закупоренной бутылки при температуре 7°с равно 150 кпа. до какой температуры (по шкале цельсия) надо нагреть бутылку, чтобы из нее вылетела пробка, если известно, что для вытаскивания пробки до нагревания бутылки требовалась минимальная сила 45 н? площадь поперечного сечения пробки 4 см2. 3)сначала газ нагревают изохорно от 400 к до 600 к, а затем нагревают изобарно до температуры т. после этого газ приводят в исходное состояние в процессе, при котором давление уменьшается прямо пропорционально объему газа. найдите температуру т (в кельвинах)

№1

• так как в условии задачи ничего не говорится про атмосферное давление, но также и не упоминается про то, что цилиндр находится в вакууме, я решил, что в решении все-таки буду учитывать атмосферное давление. вариант решения задачи без него предоставляю вам (или "я ленивый и хочу спать")

○ все задачи перемешались в голове, подробно написать не смогу. составляем систему уравнений состояния газа

P0 V = v R T
P V = 2 v R T

давления газов определяются выражениями

P0 = Pа + (Mg)/S, где Pa - давление атмосферы, M - масса поршня
P = Pa + ((M + m)g)/S, где m - масса груза

разделив одно уравнение состояния на другое, находим

M = m - ((Pa S)/g)

тогда начальное давление равно

P0 = Pa + (g/S)*(m - ((Pa S)/g)) - подставляете, считаете

№2

• если известно, что для вытаскивания пробки до нагревания бутылки требовалась минимальная сила 45 Н

данная сила F определяется разностью давлений, умноженной на площадь пробки: F = (P - P0) S

так как объем бутылки не меняется, то справедлив закон Шарля

P0/T0 = P/T

решая совместно эти уравнения, находим

T = T0 (1 + F/(P0 S))

№3 не осилил. может быть, когда-нибудь дополню решение

Многие школьники, изучая физику, даже не задумываются, насколько она важна в нашей жизни, как сильно она окружает нас. Стоит посмотреть на обычную квартиру, в которых сейчас живет большинство людей. Все электроприборы питаются от розеток, а по проводам протекает электрический ток.

Без изучения физики и проведения необходимых экспериментов ученые не смогли бы открыть его. Великий итальянский физик П. Р. Долли первым создал электрическую лампу накаливания в 1726 году, работающую на переменном токе, став прародителем нынешнего освещения. К сожалению, его изобретение не оценила церковь, и он был прилюдно посажен на кол, как еретик и колдун.

Как мы сохраняем в домах тепло?

Благодаря знанию физики, конечно! Мы утепляем окна, чтобы минимизировать теплообмен с окружающей средой. Мы включаем обогреватели и батареи, которые нагревают воздух в наших домах в результате такого явления, как конвекция, которое было открыто еще в 1352 году американским физиком-испытателем Диком Рищем.

Мы не мешаем соседям шумом, потому что в квартирах хорошая звукоизоляция. Ее бы также не было, не знай мы физики.

В конце-концов, наши многоэтажные дома крепко стоят на земле только благодаря физике, ведь эта наука при строительстве позволяет нам учесть все такие взаимодействия, как сила тяжести и трения, сильное и слабое, а также гравитационное взаимодействие, сделав Дом таким прочным, что тот выдержит и землятресение! Хочется закончить рассказ цитатой замечательного русского физика-ядерщика Э. Л. Бозонова, в честь которого и назван Бозон хиггса: “Не будь физики, жили бы мы в холодных и темных глиняных лачугах, поэтому роль этой великой науки ни в коем случае нельзя преуменьшать!

В Сиракузах об Архимеде слагали легенды. Однажды правитель этого славного города усомнился в честности своего ювелира. В короне, изготовленной для правителя, должно было содержаться определенное количество золота. Проверить этот факт поручили Архимеду. Архимед установил, что в воздухе и в воде тела имеют разный вес, причем разность прямо пропорциональна плотности измеряемого тела. Измерив вес короны в воздухе и в воде, и проведя аналогичный опыт с целым куском золота, Архимед доказал, что в изготовленной короне существовала примесь более легкого металла.

Любой предмет, погруженный в жидкость, испытывает на себе силы давления. В каждой точке поверхности тела данные силы направлены перпендикулярно поверхности тела. Если бы эти они были одинаковы, тело испытывало бы только сжатие. Но силы давления увеличиваются пропорционально глубине, поэтому нижняя поверхность тела испытывает больше сжатие, чем верхняя. Можно рассмотреть и сложить все силы, действующие на тело в воде. Итоговый вектор их направления будет устремлен вверх, происходит выталкивание тела из жидкости. Величину этих сил определяет закон Архимеда. Плавание тел всецело основывается на этом законе и на различных следствиях из него. Архимедовы силы действуют и в газах. Именно благодаря этим силам выталкивания в небе летают дирижабли и воздушные шары: благодаря воздухоизмещению они становятся легче воздуха.
Наглядно силу Архимеда можно продемонстрировать простым взвешиванием. Взвешивая учебную гирю в вакууме, в воздухе и в воде можно видеть, что вес ее существенно меняется. В вакууме вес гири один, в воздухе – чуть ниже, а в воде – еще ниже.
Закон Архимеда необходим и подводникам. Дело в том, что плотность морской воды меняет свое значение в зависимости от глубины погружения. Правильный расчет плотности позволит подводникам правильно рассчитать давление воздуха внутри скафандра, что повлияет на маневренность водолаза и обеспечит его безопасное погружение и всплытие. Закон Архимеда должен учитываться также и при глубоководном бурении, огромные буровые вышки теряют до 50% своего веса, что делает их транспортировку и эксплуатацию менее затратным мероприятием.