1) В бак, дно которого небольшое отверстие площадью S = 40 мкм^2 = 40*10^(-6) м², равномерной струей вливается вода. Приток воды составляет Q = 0,2 кг/с. Определить высоту Н уровня воды, который будет поддерживаться в баке. Плотность воды ρ = 1000 кг/м3.
Скорость истекания воды (см. Картинку): v = sqrt(2gН).
Масса, вытекающая за 1 секунду: m° = ρ*S*v = ρ*S*sqrt(2gН).
2) Вследствие адиабатного расширения давление газа уменьшается от р1 = 300 кПа до р2 = 150 кПа. Затем газ нагревается при постоянном объеме до начальной температуры, а давление газа возрастает до р3 = = 183 кПа. Рассчитать отношение g = Ср / СV для этого газа.
Объяснение:
Закон Ома для полной цепи:
I = ε/(r+R)
Откуда R = ε/I - r
R = 12.4B/2A - 0.2 Om
R = 6 Om
R = R12 + R34 - последовательное соединение
R12 = R1R2/(R1+R2)
R12 = 2.9×1.6/(2.9+1.6) ~ 1 Om
R34 = R - R12
R34 = 6-1 = 5Om
R34 = R3R4/(R3+R4)
Получаем уравнение: x - R4
5 = 6x/(x+6)
5x + 30 = 6x
x = R4 = 30 Om
Ι = Ι34 = Ι12 последовательное соединение
Откуда U34 = R34 × I34 - закон Ома
U34 = 2A × 5Om = 10B
U34 = U3 = U4 - Параллельное соединение
Тогда. I4 = U4/R4 (закон Ома)
I4 = 10B/30 Om ~ 0.3A
ε = Uи + Uз
Uи = Ir
Uз = ε - Ir
Uз = 12.4В - 2А × 0.2Оm = 12 В
30 Ом
0.3 А
12 В
1) В бак, дно которого небольшое отверстие площадью S = 40 мкм^2 = 40*10^(-6) м², равномерной струей вливается вода. Приток воды составляет Q = 0,2 кг/с. Определить высоту Н уровня воды, который будет поддерживаться в баке. Плотность воды ρ = 1000 кг/м3.
Скорость истекания воды (см. Картинку): v = sqrt(2gН).
Масса, вытекающая за 1 секунду: m° = ρ*S*v = ρ*S*sqrt(2gН).
Приравниваем: Q = m°: Q = ρ*S*sqrt(2gН) или: Q² = ρ²S²*2gН. Отсюда: Н = Q²/(ρ²S²*2g) = (0.2)²/(1000²*(40*10^(-6))²*2*9.8) = 1.2755 = 1,28 м.
ОТВЕТ: Н = 1,28 м.
2) Вследствие адиабатного расширения давление газа уменьшается от р1 = 300 кПа до р2 = 150 кПа. Затем газ нагревается при постоянном объеме до начальной температуры, а давление газа возрастает до р3 = = 183 кПа. Рассчитать отношение g = Ср / СV для этого газа.
а) Для адиабатного расширения (см. Картинку 2 ):
(T1/Т2) = (р1/р2)^((g-1)/g) ==> { { р1/р2 = 2 } } ==> T1/T2 = 2^((g-1)/g).
2) Изохорное расширение: р2/T2 = p3/T3 или: р3/р2 = Т3/Т2
где T3 = T1. Значит: р3/р2 = Т1/Т2. Но T1/T2 = 2^((g-1)/g), сл-но,
р3/р2 = 2^((g-1)/g). Подставляем давления: 183/150 = 2^((g-1)/g), логарифмируем: ln(183/150) = (g-1)/g. Простое линейное уравнение для g: 0.19885*g = g – 1 . Его корень: g = 1,248.
ОТВЕТ: g = Ср/Сv = 1,248. — Это какой-то многоатомный газ.