Soluzione al problema 20427: Dato: massa del pistone - 4 kg, coefficiente adiabatico - 40, pressione iniziale - 10^7 Pa, volume iniziale - 0,28 l. È necessario determinare la velocità di partenza del pistone dal cilindro durante l'espansione adiabatica dell'idrogeno di un fattore 40.
Soluzione: Usiamo la legge di Gay-Lussac per il processo adiabatico: pV^k = cost, dove p è la pressione del gas, V è il suo volume, k è il coefficiente adiabatico.
Il volume finale del gas può essere trovato attraverso il volume iniziale e il coefficiente di espansione: V2 = V1 * k,
dove V1 è il volume iniziale di gas.
Puoi anche utilizzare la legge dei gas ideali: pV = nRT, dove p è la pressione del gas, V è il suo volume, n è la quantità di sostanza gassosa, R è la costante universale dei gas, T è la temperatura del gas.
Considerando che il processo è adiabatico, allora pV^k = const = p2V2^k.
Sostituiamo i valori e troviamo la pressione dopo l'espansione: p2 = p1 * (V1/V2)^k = 10^7 * (0,28/(0,28*40))^40 = 1,58 * 10^-5 Pa.
Successivamente, utilizziamo la legge di conservazione dell'energia: (mv^2)/2 = (k/(k-1)) * p1 * V1 * ((V2/V1)^((k-1)/k) - 1), dove m è la massa del pistone, v è la sua velocità.
Sostituiamo i valori e troviamo la velocità del pistone: v = sqrt((2 * k * p1 * V1)/(m * (k-1)) * ((V2/V1)^((k-1)/ k) - 1) ) = 197,2 m/s.
Risposta: la velocità di partenza del pistone dal cilindro durante l'espansione adiabatica dell'idrogeno di un fattore 40 è 197,2 m/s.
Se hai domande sulla soluzione, scrivi. Proverò ad aiutare.
Attività di soluzione 20427
Questo prodotto digitale è una soluzione dettagliata al problema 20427 della fisica, che consiste nel determinare la velocità di partenza di un pistone di 4 kg da un cilindro durante l'espansione adiabatica dell'idrogeno di un fattore 40, se la pressione iniziale è 10^7 Pa e il volume iniziale è 0,28 litri.
La soluzione include una breve esposizione del problema, le formule e le leggi utilizzate nella soluzione, la derivazione della formula di calcolo e la risposta. Tutto il materiale è presentato in una forma chiara e facilmente comprensibile.
Questo prodotto digitale sarà utile agli studenti e agli insegnanti che studiano fisica, nonché a chiunque sia interessato a questa scienza.
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Per risolvere il problema si utilizzano la legge di Gay-Lussac per una trasformazione adiabatica e la legge dei gas ideali. Dato che il processo è adiabatico, si trova la pressione dopo l'espansione e quindi si utilizza la legge di conservazione dell'energia per determinare la velocità del pistone.
Questo prodotto digitale sarà utile agli studenti e agli insegnanti che studiano fisica, nonché a chiunque sia interessato a questa scienza. Se hai domande sulla risoluzione del problema, contattami, cercherò di aiutarti.
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Questo prodotto è una soluzione dettagliata al problema 20427, che consiste nel determinare la velocità di partenza di un pistone del peso di 4 kg da un cilindro durante l'espansione adiabatica dell'idrogeno di un fattore 40.
Dalle condizioni problematiche si nota che la pressione iniziale è 10^7 Pa e il volume iniziale è 0,28 litri. È inoltre necessario tenere conto del fatto che la massa del pistone è di 4 kg.
Per risolvere il problema si applicano le leggi della termodinamica, ovvero la prima legge della termodinamica e la legge di Gay-Lussac. Utilizzando queste leggi è possibile ottenere una formula di calcolo per determinare la velocità di espulsione del pistone.
Una soluzione dettagliata a un problema include la registrazione delle condizioni, delle formule e delle leggi utilizzate nella soluzione, la derivazione della formula di calcolo e la risposta. Se hai domande sulla soluzione, il venditore è pronto ad aiutarti e a rispondere.
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