Регистрация    Вход    Форум    Поиск    FAQ   alexlarin.net

Список форумов » Физика




 Страница 1 из 1 [ Сообщений: 8 ] 



Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Газовые законы
 Сообщение Добавлено: 19 фев 2019, 19:45 
Не в сети

Зарегистрирован: 28 авг 2018, 20:13
Сообщений: 13
Цитата:
1) Закрытая с одного конца пробкой стеклянная трубка погружена вертикально открытым концом в сосуд с водой, при этом вода в трубке поднялась на высоту `h` (рис. 112). Каково атмосферное давление, если длина трубки от пробки до открытого конца равна `l`, а глубина погружения трубки `H`? Плотность воды равна `\rho`. (Искривлением поверхности воды в трубке пренебречь.)

Вложение:
Image 20 ,02, 2019.png
Image 20 ,02, 2019.png [ 22.37 KIB | Просмотров: 861 ]

В решении указано, что `p_B=p_2`, где `p_B` - давление в точке B, `p_2` - давление газа в трубке после того, как её погрузили в воду. Т.е. получается, что в трубке давление газа везде одинаково? (в отличие от жидкостей, где давление зависело от глубины) Я так понимаю, из-за того, что 1) газ занимает весь объём, который ему даётся; 2) когда мы считали силу гидростатического давления в жидкости, мы приравнивали её к силе тяжести, действующей на этот объём жидкости, а в случае газа - силы хаотического движения как бы преобладают над силами притяжения к Земле, вследствие чего газ не падает вниз и, соответственно, верхняя его часть как бы не действует тяжестью на нижнюю (как это было в жидкостях). Правильно?


Цитата:
2) В вертикальном цилиндрическом сосуде, площадь дна которого `S = 100` см^2, содержится воздух при температуре `t_1 = 12 °С`. На высоте `h_1 = 60` см от дна находится поршень. На какой высоте от дна расположится поршень, если на него поставить груз массой `m=100` кг, а затем воздух в сосуде нагреть до температуры `t_2 = 27°С`? Атмосферное давление `p_a= 10^5 ` Па. Поршень считать невесомым и трением его о стенки сосуда пренебречь.


Т.к. масса не меняется, можно применить уравнение Клапейрона:
`(p_1 V_1)/(T_1) = (p_2 V_2)/(T_2)`
`(p_1 S h_1)/(T_1) = (p_2 S h_2)/(T_2)`
`(p_1 h_1)/(T_1) = (p_2 h_2)/(T_2)`
`h_2 = (p_1 h_1 T_2)/(p_2 T_1) = (p_a h_1 T_2)/(p_2 T_1)`

Чтобы найти `h_2`, нужно найти `p_2`.
В учебнике написано, что `p_2 = p_a + (mg)/(S) `. Со вчерашнего дня думал, почему же так, почему в этом равенстве не учтено увеличение давления за счёт повышения температуры, и дошло: из-за второго закона Ньютона? По второму закону Ньютона: на поршень действуют силы: `\vec(F_a)+\vec(F_1)+\vec(F)=\vec(0)` , где `\vec(F_a)` - сила атмосферного давления, `\vec(F_1)` - сила реакции груза (по 3 закону Ньютона `F_1=F_т`), `\vec(F)` - сила давления со стороны газа. Расположим ось OY вдоль цилиндра вниз. Тогда на эту ось опустим проекции:
`F_a + F_т - F = 0`
`p_a S + mg = p_2 S`
`p_a + (mg)/(S) = p_2 `
Я прав?


Последний раз редактировалось ятолькоспросить 20 фев 2019, 15:19, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться наверх 
 Заголовок сообщения: Re: Газовые законы
 Сообщение Добавлено: 20 фев 2019, 07:05 
Не в сети
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 08 дек 2010, 13:36
Сообщений: 4744
ятолькоспросить писал(а):
Помогите, пожалуйста, с вопросами по этой книге:
http://school157ekb.ru/files/Zadachi_Savchenko.pdf...

... Ранее я уже советовал приводить условие задачи и показывать свои решения... Тогда скорее всего найдутся участники которые в случае необходимости проведут анализ решения, укажут на ошибки (если таковые будут иметься...) и вообще окажут существенную поддержку. Уверенность в этом дает тот факт, что ни одна из ранее размещенных задач на форуме не осталась без обсуждения. Коллективный разум способен разрешить задачи самой высокой сложности.
Думаю что никто из квалифицированных участников форума не заинтересуется теми сообщениями которые Вы размещаете. Это все очень напоминает: ...Иди туда не знаю куда, принеси то, не знаю что... :)
Успехов.

_________________
Цель ничто - движение все.


Вернуться наверх 
 Заголовок сообщения: Re: Газовые законы
 Сообщение Добавлено: 20 фев 2019, 15:20 
Не в сети

Зарегистрирован: 28 авг 2018, 20:13
Сообщений: 13
eduhelper писал(а):
... Ранее я уже советовал приводить условие задачи и показывать свои решения...

Окей, изменил сообщение.


Вернуться наверх 
 Заголовок сообщения: Re: Газовые законы
 Сообщение Добавлено: 20 фев 2019, 15:39 
Не в сети
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 08 дек 2010, 13:36
Сообщений: 4744
ятолькоспросить писал(а):
Окей, изменил сообщение.

Ну вот совсем другой коленкор... В газе тоже давление зависит от высоты столба (см например барометрическую формулу) ... Но массой воздуха в нашем примере можно пренебречь. По второй задаче, если поршень может двигаться без трения, то хоть грей, то хоть охлаждай... давление под ним будет оставаться постоянным. А вот если будет присутствовать трение о стенки, тогда давление будет изменяться.
Успехов.

_________________
Цель ничто - движение все.


Вернуться наверх 
 Заголовок сообщения: Re: Газовые законы
 Сообщение Добавлено: 20 фев 2019, 15:47 
Не в сети
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 31 янв 2011, 17:37
Сообщений: 4974
Откуда: Санкт-Петербург
[quote="ятолькоспросить"][/quote]

В решении указано, что `p_B=p_2` - праильно указано, потому что при малой высоте сосуда даление практически не меняется.
При большой высоте пользуются барометрической формулой Больцмана https://lektsii.org/15-21999.html

Что такое силы хаотического движения ?

В учебнике написано, что `p_2 = p_a + (mg)/(S) `. Правильно написано, т.к. давление газа в данном случае определяеся из условия равновесия подвижного поршня. При изменении температуы будет изменяться объем.
.

_________________
Сопротивление бесполезно.


Вернуться наверх 
 Заголовок сообщения: Re: Газовые законы
 Сообщение Добавлено: 20 фев 2019, 16:49 
Не в сети

Зарегистрирован: 28 авг 2018, 20:13
Сообщений: 13
vyv2 писал(а):
давление газа в данном случае определяеся из условия равновесия подвижного поршня

eduhelper писал(а):
По второй задаче, если поршень может двигаться без трения, то хоть грей, то хоть охлаждай... давление под ним будет оставаться постоянным.


Т.е. мои рассуждения верны (про второй закон Ньютона)? И какой бы не была температура, она в этих рассуждениях ничего не поменяет...

Возникает вопрос: почему мы не учитываем силу атмосферного давления, когда, например, находим силу, которую нужно приложить, чтобы поднять груз. Её нужно было бы учитывать, например, если бы груз лежал на какой-то плоскости, и они бы плотно прилегали друг к другу так, что между плоскостью и грузом не было бы воздуха?


Вернуться наверх 
 Заголовок сообщения: Re: Газовые законы
 Сообщение Добавлено: 20 фев 2019, 17:26 
Не в сети
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 08 дек 2010, 13:36
Сообщений: 4744
ятолькоспросить писал(а):

Возникает вопрос: почему мы не учитываем силу атмосферного давления, когда, например, находим силу, которую нужно приложить, чтобы поднять груз. Её нужно было бы учитывать, например, если бы груз лежал на какой-то плоскости, и они бы плотно прилегали друг к другу так, что между плоскостью и грузом не было бы воздуха?

В таких случаях как раз учитывают... См например опыт с Магдебургскими полушариями...

_________________
Цель ничто - движение все.


Вернуться наверх 
 Заголовок сообщения: Re: Газовые законы
 Сообщение Добавлено: 20 фев 2019, 18:13 
Не в сети

Зарегистрирован: 28 авг 2018, 20:13
Сообщений: 13
eduhelper, vyv2, спасибо за помощь!
Подробности:
eduhelper писал(а):
В таких случаях как раз учитывают...

А я разве иное написал? :)
Вложение:
Image 20 ,02, 2019.png
Image 20 ,02, 2019.png [ 8.36 KIB | Просмотров: 829 ]


Вернуться наверх 
Показать сообщения за:  Сортировать по:  
 
 Страница 1 из 1 [ Сообщений: 8 ] 




Список форумов » Просмотр темы - Газовые законы


Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

 
 

 
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти: