8.2. Уравнение газового состояния

8.16. В цилиндр длиной l = 1,6 м, заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении p₀, начали медленно вдвигать поршень площадью S = 200 см². Определить силу F, которая будет действовать на поршень, если его остановить на расстоянии l₁ = 10 см от дна цилиндра.

 

Дано:                     Решение:

l = 1,6 м

p₀

S = 0,02 см²

l₁ = 0,1 м

 

F – ?

 

 

 

 

                               Ответ: 32,3×10³ H

 

8.17.   Колба вместимостью V = 300 см², закрытая пробкой с краном, содержит разреженный воздух. Для измерения давления в колбе горлышко колбы погрузили в воду на незначительную глубину и открыли кран, в результате чего в колбу вошла вода массой т = 292 г. Определить первоначальное давление p в колбе, если атмосферное давление p₀ = 100 кПа.

 

Дано:                     Решение:

V = 300 см²

т = 0,292 кг

p₀ = 10⁵ Па

 

p – ?

 

 

 

 

 

 

                               Ответ: 2,67×10³ Па

 

8.18.   В U-образный манометр налита ртуть. Открытое колено манометра соединено с окружающим пространством при нормальном атмосферном давлении p₀, и ртуть в открытом колене стоит выше, чем в закрытом, на ∆h = 10 см. При этом свободная от ртути часть трубки закрытого колена имеет длину l = 20 см. Когда открытое колено присоединили к баллону с воздухом, разность уровней ртути увеличилась и достигла значения ∆h₁ = 26 см. Найти давление p воздуха в баллоне.

Дано:                     Решение:

∆h = 0,1 см

p₀

l = 0,2 м

∆h₁ = 0,26 м

 

p – ?

 

 

 

 

 

 

 

 

                               Ответ: 47,2×10³ Па

 

8.19.   Манометр в виде стеклянной U-образной трубки с внутренним диаметром d = 5 мм (см.рис. ниже, а) наполнен ртутью так, что оставшийся в закрытом колене трубки воздух занимает при нормальном атмосферном давлении объем V₁ = 10 мм³. При этом разность уровней ∆h ртути в обоих коленах трубки равна 10 см. При соединении открытого конца трубки с большим сосудом (см. рис.ниже, б) разность ∆h₂ уровней ртути уменьшилась до 1 см. Определить давление p в сосуде.

 

Дано:                     Решение:

d = 0,005 м

V₁ = 10^-9 мм³

∆h = 0,1 м

∆h₂ = 0,01 м

 

p – ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                               Ответ: 2,3×10³ Па

8.20.  В баллоне содержится газ при температуре t₁ = 100 °С. До какой температуры t₂ нужно нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в два раза?

 

Дано:                     Решение:

t₁ = 100 °С

 

t₂ – ?

 

 

 

 

                               Ответ: 200⁰ С