Нас просят найти просто скорость (не пишут "найдите угловую скорость"). Значит это обычная линейная скорость. В движении по окружности формула линейной скорости имеет тот же смысл, что и формула скорости в равномерном прямолинейном движении:
V = S / t;
Только в нашем случае, S - это длина дуги окружности, а t - это период (время, за которое стрелка проходит один круг):
V = 2π*R / T
Время известно: секундная стрелка проходит один круг за 60 секунд, радиус равен длине стрелки - 20 см = 0,2 м, π = 3,14, решаем:
Решение:
1) Целесообразно разделить задачу на два отрезка: изохорный процесс и изобарный.
Ясно, что при изохорном процессе работа не совершается и нам нужно рассматривать только изобарный процесс.
Получаем: A = P ΔV.
Преобразуем по Менделееву-Клапейрону: A = m R (T - T0) / M.
По условию, конечная температура равна начальной, т.е. T = 320 K. Начальная температура T0 - это конечная температура при изохорном процессе.
Так как процесс изохорный, то по закону Шарля получаем:
3 P0 / T0 = P0 / T <=> 3T = T0 => T = T0 / 3 = 320 / 3 = 106,6 K
Теперь можем посчитать работу газа.
A = 3*10^-1 * 8,31 * 213,4 / 32*10^-3 = 16 625, 193 Дж
2) ΔU = 0, так как изменения температуры не происходит.
Нас просят найти просто скорость (не пишут "найдите угловую скорость"). Значит это обычная линейная скорость. В движении по окружности формула линейной скорости имеет тот же смысл, что и формула скорости в равномерном прямолинейном движении:
V = S / t;
Только в нашем случае, S - это длина дуги окружности, а t - это период (время, за которое стрелка проходит один круг):
V = 2π*R / T
Время известно: секундная стрелка проходит один круг за 60 секунд, радиус равен длине стрелки - 20 см = 0,2 м, π = 3,14, решаем:
V = 2*3,14*0,2 / 60 = 0,020933 = 0,02 м/с
ответ: примерно 0,02 м/с.