Determine la velocidad de salida de un pistón que pesa 4 kg de los cilindros.

Solución al problema 20427: Dado: masa del pistón - 4 kg, coeficiente adiabático - 40, presión inicial - 10^7 Pa, volumen inicial - 0,28 l. Se requiere determinar la velocidad de salida del pistón del cilindro durante la expansión adiabática del hidrógeno en un factor de 40.

Solución: Usamos la ley de Gay-Lussac para el proceso adiabático: pV^k = const, donde p es la presión del gas, V es su volumen, k es el coeficiente adiabático.

El volumen final de gas se puede encontrar a través del volumen inicial y el coeficiente de expansión: V2 = V1 * k,

donde V1 es el volumen inicial de gas.

También puede utilizar la ley de los gases ideales: pV = nRT, donde p es la presión del gas, V es su volumen, n es la cantidad de sustancia gaseosa, R es la constante universal de los gases, T es la temperatura del gas.

Considerando que el proceso es adiabático, entonces pV^k = const = p2V2^k.

Sustituimos los valores y encontramos la presión después de la expansión: p2 = p1 * (V1/V2)^k = 10^7 * (0.28/(0.28*40))^40 = 1.58 * 10^-5 Pa.

A continuación, utilizamos la ley de conservación de la energía: (mv^2)/2 = (k/(k-1)) * p1 * V1 * ((V2/V1)^((k-1)/k) - 1), donde m es la masa del pistón, v es su velocidad.

Sustituimos los valores y encontramos la velocidad del pistón: v = sqrt((2 * k * p1 * V1)/(m * (k-1)) * ((V2/V1)^((k-1)/ k) - 1) ) = 197,2 m/s.

Respuesta: la velocidad de salida del pistón del cilindro durante la expansión adiabática del hidrógeno en un factor de 40 es 197,2 m/s.

Si tienes alguna pregunta sobre la solución, por favor escribe. Trataré de ayudar.

Determinación de la velocidad de salida de un pistón que pesa 4 kg de un cilindro.

Tareas de solución 20427

Este producto digital es una solución detallada al problema 20427 de física, que consiste en determinar la velocidad de salida de un pistón que pesa 4 kg de un cilindro durante la expansión adiabática del hidrógeno por un factor de 40, si la presión inicial es 10^7 Pa y el volumen inicial es de 0,28 litros.

La solución incluye un breve enunciado del problema, fórmulas y leyes utilizadas en la solución, la derivación de la fórmula de cálculo y la respuesta. Todo el material se presenta de forma clara y fácilmente comprensible.

Este producto digital será de utilidad para estudiantes y profesores de física, así como para cualquier persona interesada en esta ciencia.

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Para resolver el problema se utiliza la ley de Gay-Lussac para un proceso adiabático y la ley de los gases ideales. Dado que el proceso es adiabático, se encuentra la presión después de la expansión y luego se utiliza la ley de conservación de la energía para determinar la velocidad del pistón.

Este producto digital será de utilidad para estudiantes y profesores de física, así como para cualquier persona interesada en esta ciencia. Si tiene alguna pregunta sobre cómo resolver el problema, comuníquese conmigo, intentaré ayudarlo.

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Este producto es una solución detallada al problema 20427, que consiste en determinar la velocidad de salida de un pistón que pesa 4 kg de un cilindro durante la expansión adiabática del hidrógeno por un factor de 40.

De las condiciones del problema se sabe que la presión inicial es 10^7 Pa y el volumen inicial es 0,28 litros. También hay que tener en cuenta que la masa del pistón es de 4 kg.

Para resolver el problema se aplican las leyes de la termodinámica, es decir, la primera ley de la termodinámica y la ley de Gay-Lussac. Utilizando estas leyes, es posible obtener una fórmula de cálculo para determinar la velocidad de expulsión del pistón.

Una solución detallada a un problema incluye registrar las condiciones, fórmulas y leyes utilizadas en la solución, derivar la fórmula de cálculo y la respuesta. Si tiene alguna pregunta sobre la solución, el vendedor está listo para ayudarlo y responderla.

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