Determine a velocidade de saída de um pistão pesando 4 kg dos cilindros

Solução para o problema 20427: Dado: massa do pistão - 4 kg, coeficiente adiabático - 40, pressão inicial - 10^7 Pa, volume inicial - 0,28 l. É necessário determinar a velocidade de saída do pistão do cilindro durante a expansão adiabática do hidrogênio por um fator de 40.

Solução: Usamos a lei de Gay-Lussac para o processo adiabático: pV^k = const, onde p é a pressão do gás, V é o seu volume, k é o coeficiente adiabático.

O volume final do gás pode ser encontrado através do volume inicial e do coeficiente de expansão: V2 = V1 * k,

onde V1 é o volume inicial de gás.

Você também pode usar a lei dos gases ideais: pV = nRT, onde p é a pressão do gás, V é o seu volume, n é a quantidade de substância gasosa, R é a constante universal do gás, T é a temperatura do gás.

Considerando que o processo é adiabático, então pV^k = const = p2V2^k.

Substituímos os valores e encontramos a pressão após a expansão: p2 = p1 * (V1/V2)^k = 10^7 * (0,28/(0,28*40))^40 = 1,58 * 10^-5 Pa.

A seguir, usamos a lei da conservação de energia: (mv^2)/2 = (k/(k-1)) * p1 * V1 * ((V2/V1)^((k-1)/k) - 1), onde m é a massa do pistão, v é a sua velocidade.

Substituímos os valores e encontramos a velocidade do pistão: v = sqrt((2 * k * p1 * V1)/(m * (k-1)) * ((V2/V1)^((k-1)/ k) - 1) ) = 197,2m/s.

Resposta: a velocidade de saída do pistão do cilindro durante a expansão adiabática do hidrogênio por um fator de 40 é 197,2 m/s.

Se você tiver alguma dúvida sobre a solução, escreva. Eu tentarei ajudar.

Determinação da velocidade de saída de um pistão pesando 4 kg de um cilindro

Tarefas de solução 20427

Este produto digital é uma solução detalhada para o problema 20427 de física, que consiste em determinar a velocidade de saída de um pistão de 4 kg de um cilindro durante a expansão adiabática do hidrogênio por um fator de 40, se a pressão inicial for 10 ^ 7 Pa e o volume inicial é de 0,28 litros.

A solução inclui uma breve exposição do problema, fórmulas e leis utilizadas na solução, a derivação da fórmula de cálculo e a resposta. Todo o material é apresentado de forma clara e de fácil compreensão.

Este produto digital será útil para estudantes e professores de física, bem como para qualquer pessoa interessada nesta ciência.

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Para resolver o problema, são utilizadas a lei de Gay-Lussac para um processo adiabático e a lei dos gases ideais. Dado que o processo é adiabático, a pressão após a expansão é encontrada e então a lei da conservação da energia é usada para determinar a velocidade do pistão.

Este produto digital será útil para estudantes e professores de física, bem como para qualquer pessoa interessada nesta ciência. Se você tiver alguma dúvida sobre como resolver o problema, entre em contato comigo, tentarei ajudar.

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Este produto é uma solução detalhada para o problema 20427, que consiste em determinar a velocidade de saída de um pistão pesando 4 kg de um cilindro durante a expansão adiabática do hidrogênio por um fator de 40.

A partir das condições do problema sabe-se que a pressão inicial é 10 ^ 7 Pa e o volume inicial é 0,28 litros. Também é necessário levar em conta que a massa do pistão é de 4 kg.

Para resolver o problema, são aplicadas as leis da termodinâmica, nomeadamente, a primeira lei da termodinâmica e a lei de Gay-Lussac. Utilizando essas leis, é possível obter uma fórmula de cálculo para determinar a velocidade de ejeção do pistão.

Uma solução detalhada para um problema inclui o registro das condições, fórmulas e leis utilizadas na solução, a derivação da fórmula de cálculo e a resposta. Caso você tenha alguma dúvida sobre a solução, o vendedor está pronto para ajudar e respondê-la.

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