Газ расширился изобарно при давлении 300кпа, увеличив свой объем в 3 раза. определить первоначальный объем газа , если при увеличении объема газ совершил работу 150 кдж.

дано: р=300*10^3дж, v2=3v1,a=150*10^3дж. найти v1. работа газа вычисляется по формуле а=р*дельта v. где дельта v это изменение объема,которое можно записать как v2-v1. подставив эту разность в формулу работу получим а=р(v2-v1)=рv2-рv1, подставляя вместо v2=3v1 получим а=3рv1-рv1=2рv1. выразим v1= а/2р. подставив числа получим v1=150*10^3дж/2*300*10^3дж=0,25 м в куб.

дано: p=300кпа=300000 па ; а=150кдж=150*10^3дж; v2=3v1; при изобарном расширении работа равна: a=p*дельтаv;

найдем изменение объма: дельтаv=v2-v1=3v1-v1=2v1;

подставим в формулу работы: a=p*2v1.

выразим первоначальный объем: v1=a/2*p;

v1=150000/2*300000=0.25м3

почти доклад с рисунками.

  как только примерно 400 лет назад узнали, что при нагревании вещества и материалы при нагревании изменяют свои размеры, сразу началось применение этого явления.

наиболее используемые устройства - жидкостные   термометры (рис. 1 слева). в них жидкость залита в колбу, а шкалой является тонкая трубка. если для измерения низких температур используют спиртовый термометр (до -70°с), то для более высоких - ртутные. недостатком таких термометров является низкая прочность стеклянных колб.

в быту также используются и механические термометры. (рис. 1 справа) в их основе лежит биметаллическая спираль на конце которой закреплена стрелка. здесь использовано свойство, что у различных материалов разные коэффициенты линейного расширения. изготовленная сразу из двух слоев металлов   при нагревании начинает изгибаться.

ещё шире биметаллические пластины используются в устройствах для регулировки (поддержания постоянной) температуры.   это регуляторы температуры, например, в электроутюгах. изгибаясь биметаллическая пластина соединяет контакты электрической цепи. такой же эффект использован в автоматах тока в бытовой электросети. (рис. 2 слева). проходящий по цепи ток нагревает биметаллическую пластину установленную в механизм с пружиной, который отключает подачу электричества в цепь. включить такой автомат можно только после его охлаждения.

и, конечно, все мы постоянно пользуемся холодильниками и, иногда, электропечами. в них используются сильфонные механизмы. (рис. 2 -справа). запаянная длинная трубка с жидкостью соединена с гибкой коробкой (сильфоном), изменение размеров которой и приводит к замыканию электроконтактов.

особая проблема температурного расширения метала ощущается на железнодорожных путях.   (рис. 3). но вместо устройства стыков примерно через 25 м применяют в местах соединений рельсов длиной 1000 и более метров конструктивное решение - температурный компенсатор.

в машиностроении температурное расширение применяется при горячем прессовании. например, при соединении колесной пары для поездов. отверстие в ободе колеса делается незначительно, но меньше диаметра оси. затем обод нагревают до высокой температуры и быстро прессуют в него "холодную" ось. соединение получается надёжным.

M= f / a = 28 кн / 1 = 28 * 10^3 кг = 28 тонн кинетическая энергия вагона будет e = m * v^2/2 = 28000 * 8^2 / 2 = 28000 * 32 = 896000 дж. w = de/dt - мощность, необходимая для разгона (не уверен что правильно записал. смысл в том, что мощность - это производная от энергии) e = mv^2/2 v=a*t; e = m*a^2*t^2/2 продифференцируем: w = m*a^2*t в момент времени t=8 мощность будет w = m*a^2*8=224 квт т. к. кпд = 88%, то электрическая мощность будет несколько выше. 224 квт - 88% x квт - 100% x = 224*100/88=254 квт электрическая мощность равна произведению напряжения и тока p = u * i i = p / u = 254 квт/ 550 в = 461 ампер. такая сила тока будет в конце разгона трамвая, который разгоняется в течении 8 секунд с ускорением 1м/с^2 с силой тяги 28 кн и кпд электродвигателя 88% при напряжении сети в 550