Період обертання каруселі радіусом 3м становить 2хв . яка швидкість обертання каруселі?​

Объяснение:

Дано:

V1 = 6 литров = 0,006 кубических метров - начальный объем газа;

V2 = 4 литра = 0,004 кубических метра - конечный объем газа;

P2 = P1 + 200 кПа - изменение давления.

Требуется определить начальное давление газа P1 (кПа).

Так как по условию задачи процесс происходит при постоянной температуре (изотермически), то:

P1 * V1 = P2 * V2;

P1 * V1 = (P1 + 200) * V2;

P1 * V1 = P1 * V2 + 200 * V2;

P1 * V1 - P1 * V2 = 200 * V2;

P1 * (V1 - V2) = 200 * V2;

P1 = 200 * V2 / (V1 - V2) = 200 * 0,004 / (0,006 - 0,004) =

= 200 * 0,004 / 0,002 = 0,8 / 0,002 = 400 кПа.

ответ: первоначальное давление газа было 400 кПа.

Решим более важную задачу, а именно: «научимся решать все похожие задачи». Для этого решим аналогичную задачу:

ЗАДАЧА ***

Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы газа при температуре –50 градусов Цельсия.

РЕШЕНИЕ ***

Все молекулы в модели идеального газа движутся поступательно, вращаются и колеблются. Полная механическая энергия, т.е. внутренняя энергия нескольких молей газа выражается для одноатомного, двухатомного или трёхатомного газов, соответственно одной из следующих формул:

,

или

;

При этом энергия вращения и колебания есть только у двухатомных и многоатомных газов и именно эти типы энергий вызывают увеличение коэффициентов в выражении внутренней энергии, а энергия именно поступательного движения молекул для любого типа газа выражается именно через коэффициент 3/2 .

Итак, для суммы кинетических энергий поступательного движения всех молекул нескольких молей произвольного газа, нужно использовать выражение с коэффициентом 3/2 :

— формула [1]

Полное число молекул в нескольких молях газа вычисляется, как:

— формула [2]

Разделим общую кинетическую энергию поступательного движения молекул в нескольких молях газа на полное число этих молекул и получим как раз кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы:

, и подставляя сюда выражения для и из [1] и [2], получим:

.

Здесь учтено, что: , где R – универсальная газовая постоянная, – число Авогадро, а Дж/К – коэффициент Больцмана.

Итак: .

И нужно ещё учесть, что температура T в Кельвинах выражается через температуру в Цельсиях, как: , тогда:

.

Конечный расчёт даст, что:

Дж Дж =

Дж.

ОТВЕТ ***

Дж.

В вашем случае все рассуждения аналогичны, а численный ответ получится почти точно на 90% больше.