Воздух массой 200 г нагревают при постоянном давлении от 40 до 80 с , в результате чего его объем увеличивается на 0, 01 м . насколько при этом изменяется внутренняя энергия воздуха, если его давление ровно 150 кпа? удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении равна 1000 дж/ (кг с), молярная масса воздуха - 29 г/моль

Дано:                               си p - const m = 200 г                        0,200 кг t₁ = 40°c t₂ = 80⁰c δt = 40°c                        δt = 20 к  (внимание! изменение температуры                                                                одинаково, что в  °с, что в к ! ) δv = 0,01 м³ p = 150 кпа                    150*10³ па  cp = 1000 дж /  °с·моль m = 29 г/моль                    29*10⁻³ кг/моль i = 6  - число степеней свободы  δu - ? решение: запишем первое начало термодинамики: q =  δu + a 1) находим работу: a = p*δv = 150*10³*0,01 = 1500 дж 2) находим количество теплоты: q = m*r*δt*(i/2+3)/m = 0,2*8,31*40*(6/2+3) / 29*10⁻³ = 13 800 дж 3) изменение внутренней энергии: δu = q  -  a = 13 800 - 1500 = 13 300 дж

Мысль измерить скорость звука впервые пришла философу фрэнсису бэкону. по его совету этим занялся французский ученый марен марсенн. в 1630 г. он провел наблюдение над выстрелом из мушкета. расстояние между наблюдателем и мушкетом было поделено на время, прошедшее между вспышкой от выстрела и долетевшим до наблюдателя звуком. марсенн нашел, что скорость звука равна 230 туазам в секунду, что соответствует 448 м/сек. спустя полвека ученый исаак ньютон вычислил скорость звука теоретически, исходя из свойств воздуха и зависимости объема газа от давления, зависимости, выраженной законом бойля — мариотта. эта скорость оказалась немногим более половины скорости, полученной в опыте марсенна. когда теория противоречит опыту, следует искать, где же ошибка. ее начали искать и в теоретических рассуждениях ньютона, и в опыте марсенна. в 1738 г. французская академия наук повторила измерение скорости звука. опыт был поставлен на холме монмартр, близ парижа. было установлено, что скорость звука равна 171 туазу в секунду, что соответствует 337 м/сек. несовпадение с опытом марсенна объяснили тем, что его измерение времени было несовершенным. однако и результат повторного опыта не соответствовал теоретической формуле ньютона. в 1808 г. французский ученый пуассон выяснил, что закономерность, обнаруженная бойлем и мариоттом (именно она была положена в основу расчетов ньютона) , неприменима для описания, как распространяется звук в воздухе. этот закон справедлив лишь в том случае, когда объем газа изменяется медленно — так, что сжимаемый газ отдает среде, которая его окружает, возникающее в нем тепло; или, наоборот, так, что медленно расширяющийся газ успевает нагреваться от окружающей среды. следовательно, постоянство температуры воздуха (основное условие закона бойля — мариотта) может быть сохранено лишь в изотермических условиях, т. е. при свободном теплообмене между сжимаемым газом и окружающей этот газ средой. как впервые была измерена скорость звука в воде как известно, звук передается не только через воздух. он может проходить и через другие вещества - газообразные, жидкие, твердые. в воде звук бежит в четыре с лишком раза быстрее, чем в воздухе. работавшие в подводных сооружениях , что под водой отчетливо слышны береговые звуки, а рыбаки знают, что рыбы уплывают при малейшем подозрительном шуме на берегу. ученые почти 170 лет назад в точности измерили, с какой скоростью бежит звук под водой. жан-даниэль колладон и его друг, швейцарский шарль-франсуа штурм (фр. charles-françois sturm), в 1826 году на женевском озере провели опыт по измерению скорости распространения звука в воде. два сели в лодки и разъехались километра на три один от другого. с борта одной лодки свешивался под воду колокол, в который можно было ударить молотком с длинной ручкой. ручка эта была соединена с приспособлением для зажигания пороха в маленькой мортире, укрепленной на носу лодки: одновременно с ударом в колокол вспыхивал порох, и яркая вспышка видна была далеко кругом. мог видеть эту вспышку, конечно, и тот , который сидел в другой лодке и слушал звук колокола в трубу, спущенную под воду. по запозданию звука в сравнении с вспышкой определялось, сколько секунд бежал звук по воде от одной лодки до другой. такими опытами найдено было, что звук в воде пробегает 1440 м в секунду. (напомним, что скорость распространения звука в воздухе - 340 м/с - впервые была рассчитана п. лапласом в начале xix в. )

1даноv=10 см³=10⁻⁵ м³ρ керосина=800 кг/м³найти  f-? решение:   f =  ρ*g*v=800 кг/м³*10*10⁻⁵м³=0,08 h2f=ρgv=> v=f/ρgf=500н   выталкивающая силаρ=1000 кг/м^3   плотность жидкостиg=10м/с^2  ускорение свободного паденияv=500/(1000*10)=0.05 м^3 ответ:   объем металлического шарика составляет 0.05 м^33дано: m=270г=0,27кгv=30см3=30/1000000=0,00003м3найти f? решение: fa=pgvp(вес тела в воздухе)=mg=0,27*9,8=2,646hfa=1000*9,8*0,00003=0,294hf=p-fa=2,646-0,294=2,352hответ: 2,352неще так можнотяжести должна быть равна f архимеда     fтяж = fарх    fтяж = mgfарх  = pgv  плотномть воды  р = 100030 куб сант = 0,00003 куб метр  его плотность270/30=9г/см в кубесила тяжести=mg=0,27кг*9,8н/кг=2,7н  архимедова сила=1000кг/м в кубе*9,8н/кг*0,00003м в кубе=0,3н  удерживающая сила: =2,7-0,3=2,4н