Дано:
Гелий
i=3 - число степеней свободы гелия
V₁ = 1·10⁻² м³ = 0,01 м³
T₁ = 1000 К
p₁ = 1·10⁶ Па = 10·10⁵ Па
p₂ = 2,5·10⁵ Па
Q = 0 - процесс адиабатический
V₂ - ?
T₂ - ?
1)
Находим коэффициент Пуассона для гелия:
γ = (i+2)/i = (3+2)/3 = 5/3≈1,67
Находим конечный объем из формулы:
ln(p₁/p₂) = γ·ln(V₂/V₁)
ln(10·10⁵/2,5·10⁵) = 1,67·ln(V₂/0,01)
ln(4) = 1,67·ln(100·V₂)
ln(100·V₂) = ln (4) / 1,67
ln(100·V₂) = 0,83
100·V₂ = e^(0,83)
V₂ ≈ 0,023 м³ = 2,3·10⁻¹ м³
2)
Из формулы:
ln(T₁/T₂) = (γ-1)·ln(T₂/T₁)
ln(1000/T₂) = 0,67·ln(0,023/0,010)
ln(1000/T₂) = 0,558
1000/T₂ = e^(0,558)
1000/T₂ ≈ 1,75
T₂ = 1000/1,75 ≈ 570 К
Эти силы приложены к неодинаковым «областям». Fтяж приложена к центру тяжести объекта, а вес приложен к опоре или подвесу.
Отличие состоит и в физической сущности: сила тяжести – это гравитационная сила, вес же имеет электромагнитную природу. По сути тело не подверженное деформации со стороны внешних сил находится в невесомости.
Fтяж и W могут отличаться как по количественному значению , так и по направленности, если ускорение тела не равно нулю, то Wтела либо больше, либо меньше силы тяжести, как в вышеуказанных случаях (если ускорение направлено под углом, то W направлен в сторону ускорения).
Вес тела и сила тяжести на полюсах планеты и экваторе. На полюсе объект, лежащий на поверхности движется с ускорением а=0, так как находится на оси вращения, следовательно, Fтяж и W будут совпадать. На экваторе учитывая вращение с запада на восток, у тела появляется центростремительное ускорение и фокус всех сил по закону Ньютона будет устремлен к центру планеты, в сторону ускорения. Противопоставленная силе тяжести сила реакции опоры будет направлена так же к центру земли, но она будет меньше Fтяж и вес тела соответственно будет меньше Fтяж.
