Консультация # 196485: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Определить внутреннюю энергию 2 моль азота при критической температуре 126 К и объёме 1 л. Для азота поправка а = 0,135 Н*м4/моль2. ...Консультация # 196486: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: В баллоне 10 л
находится азот массой 0,5 кг при температуре 200 К. Определить давление газа на стенки сосуда. Для азота поправки а = 0,135 Н*м4/моль2. ...Консультация # 196489: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Груз массой m = 230 кг падает на балку длиной l = 3,6 м посередине пролёта с высоты h = 0,025 м, измеряемой от уровня опор. Материалом служит алюминий, для которого модуль уп
ругости Е = 0,7*1011 Н/м2. Пренебрегая влиянием собственной массы балки, найти наибольшее динамическое перемещение δ...Консультация # 196490: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: Груз массой m = 10 кг подвешен на двух пружинах с коэффициентами жёсткости k1 = 75000 Н/м и k2 = 50000 Н/м соответственно (рис.). В крайнем положении грузу сообщена начальная скорость v0 = 1,5 м/с. Пренебрегая
массами пружин, определить амплитуду А и частоту собственных колебаний p систем...Консультация # 196495: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Тело, совершающее колебания при наличии вязкого демпфирования, делает 20 полных колебаний в секунду и через l = 50 циклов амплитуда его колебаний уменьшается на 15%. Найти период затухающих колебаний. ...Консультация # 196496: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: К невесомой пружине подвесили грузик, в результате чего она растянулась на ∆x = 0,12 м, после чего ему дали небольшой толчок в вертикальном направлении. Логарифмический декремент λ = 3,51. Найти частоту затухающих колебаний. ...
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Определить внутреннюю энергию 2 моль азота при критической температуре 126 К и объёме 1 л. Для азота поправка а = 0,135 Н*м4/моль2.
Дано: газ -- азот N2; ν=2 моль -- количество вещества газа; T=Tкр=126 К -- критическая температура газа; V=1 л=1*10-3 м3 -- объём газа; a=0,135 Н*м4/моль2 -- поправка для газа, входящая в уравнение Ван-дер-Ваальса. Определить: U -- внутреннюю энергию данного количества газа при данной температуре.
Решение
Внутренняя энергия Um 1 моль реального газа составляет
Um=CVT-a/Vm,
где CV -- молярная теплоёмкость газа при постоянном объёме; Vm -- молярный объём газа [1, с. 105 -- 106]. Для ν моль газа внутренняя энергия, по-моему, равна
U=νUm=ν(CVT-a/(V/ν))=ν(CVT-νa/V).
Согласно [1, с. 95],
CV=iR/2,
где i -- количество степеней
свободы молекулы газа; R -- молярная газовая постоянная [1, с. 94].
Азот -- двухатомный газ, поэтому количество степеней свободы его молекулы i=5 [2, с. 131]; R=8,31 Дж/(моль*К) [1, с. 373].
В итоге при исходных данных Вашей задачи получим, что искомая внутренняя энергия газа составляет
Литература 1. Трофимова Т.
И. Сборник задач по курсу физики для втузов. -- М.: ООО "Издательский дом "ОНИКС 21 век"", 2003. -- 384 с. 2. Аксенович Л. А., Ракина Н. Н., Фарино К. С. Физика в средней школе. -- Минск: Адукацыя i выхаванне, 2004. -- 720 с.
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: В баллоне 10 л находится азот массой 0,5 кг при температуре 200 К. Определить давление газа на стенки сосуда. Для азота поправки а = 0,135 Н*м4/моль2.
Дано: газ -- азот; V=10 л=10*10-3 м3 -- объём баллона, в котором находится газ; m=0,5 кг -- масса газа; a=0,135 Н*м4/моль2 -- поправка для газа, входящая в уравнение Ван-дер-Ваальса.
Определить: p -- давление газа на стенки сосуда.
Решение
Согласно уравнению Ван-дер-Ваальса [1, с. 45], для произвольной массы m реального газа имеет место соотношение
(p+a(m/(MV))2)(V-bm/M)=mRT/M,
где M -- молярная масса газа (для азота M=28*10-3 кг/моль [2, с. 47, 50], так как молярная масса вещества, выраженная в граммах, равна его молекулярной массе [3, с. 16]); R≈8,31 Дж/(моль*К) -- молярная, или универсальная, газовая постоянная [1, с. 93]; b=3,86*10-5 м3/моль [4, с. 486]. Тогда искомое давление составляет
Литература 1. Детлаф А. А., Яворский Б. М. Курс физики. -- М.: Высшая школа, 1989. -- 608 с. 2. Рабинович В. А., Хавин З. Я. Краткий химический справочник. -- М.: Химия, 1978 -- 392 с. 3. Фролов В. В. Химия. -- М.: Высшая школа, 1986. -- 543 с. 4. Чертов А. Г., Воробьёв А. А.
Задачник по физике. -- М.: Высшая школа, 1988. -- 527 с.
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Груз массой m = 230 кг падает на балку длиной l = 3,6 м посередине пролёта с высоты h = 0,025 м, измеряемой от уровня опор. Материалом служит алюминий, для которого модуль упругости Е = 0,7*1011 Н/м2. Пренебрегая влиянием собственной массы балки, найти наибольшее динамическое перемещение δmax груза, если статический прогиб балки под действием его веса δx = 0,028 м.
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: Груз массой m = 10 кг подвешен на двух пружинах с коэффициентами жёсткости k1 = 75000 Н/м и k2 = 50000 Н/м соответственно (рис.). В крайнем положении грузу сообщена начальная скорость v0 = 1,5 м/с. Пренебрегая массами пружин, определить амплитуду А и частоту собственных колебаний p системы.
Дано: k1=7,5*104 Н/м, k2=5,0*104 Н/м -- жёсткости двух пружин, соединённых последовательно; m=10 кг -- масса груза, подвешенного на пружинах; v0=1,5 м/с -- начальная скорость груза.
Определить: A -- амплитуду собственных колебаний груза; f -- частоту собственных колебаний груза (используем именно эту букву в соответствии с более употребительным вариантом).
Решение
Согласно [1, с. 20], --
эквивалентная жёсткость системы двух пружин составляет
-- статическое перемещение груза составляет (учитывая, что вес груза W=mg)
δст=W/k=mg/k=10*9,81/(3,0*104)=3,27*10-3 (м).
В системе координат, начало которой сов
падает с положением равновесия груза, а за положительное принято направление вниз, начальная координата груза составляет x0=0. Значит,
f=(1/(2π))√(g/δст)=(1/(2π))√(9,81/(3,27*10-3))≈8,72 (с-1) [1, с. 18];
A=√(x02+v02/p)=√(x02+v02/(2πf))=√(02+1,52/(2π*8,72))≈0,203 (м) [1, с. 19]
(здесь p=2πf [1, с. 18]).
Ответ: А=0,203 м; f=8,72 c-1.
Литература 1. Тимошенко С. П., Янг Д. Х., Уивер У. Колебания в инженерном деле. -- М.: Машиностроение, 1985. -- 472 с.
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Тело, совершающее колебания при наличии вязкого демпфирования, делает 20 полных колебаний в секунду и через l = 50 циклов амплитуда его колебаний уменьшается на 15%. Найти период затухающих колебаний.
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: К невесомой пружине подвесили грузик, в результате чего она растянулась на ∆x = 0,12 м, после чего ему дали небольшой толчок в вертикальном направлении. Логарифмический декремент λ = 3,51. Найти частоту затухающих колебаний.
Я предполагаю, что задачу можно решить следующим образом.
Когда к пружине с жёсткостью k, растянувшейся на Δx, подвешен груз массой m, сила упругости F=kΔx равна весу груза P=mg (где g -- ускорение свободного падения) [1, с. 378]; тогда kΔx=mg,
k/m=g/Δx. В соответствии с формулой [1, с. 378] ω0=√(k/m)=√(g/Δx) -- циклическая частота свободных колебаний груза.
Логарифмический декремент затухающих колебаний определяется по формуле λ=βT, где β -- коэффициент затухания, T -- период затухающих колебаний [2, с. 84]. При этом ν=1/T=ω/(2π) (где ω=√(ω02-β2) -- циклическая частота затухающих колебаний) [2, с
. 80, 84]
Литература 1. Аксенович Л. А., Ракина Н. Н., Фарино К. С. Физика в средней школе. -- Минск: Адукацыя i выхаванне, 2004. -- 720 с. 2. Груздёв В. А. и др. Физика. В 2 ч. Ч. 1. -- Минск: РИВШ, 2009. -- 296 с.
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!