Задача 2. Давление воздуха внутри плотно закупоренной бутылки при температуре 7 °С равно 150 кПа.
До какой температуры (по шкале Цельсия) надо нагреть бутылку, чтобы из
нее вылетела пробка, если известно, что для вынимания пробки до
нагревания бутылки требовалась минимальная сила 90 Н? Площадь поперечного сечения пробки 8 см2.
Решение:
Чтобы пробка пришла в движение, увеличение силы давления газа на пробку должно быть равно силе F, с которой вытаскивали пробку без нагревания:
(p2 − p1)S = F.
Конечное давление связано с начальным уравнением изохорного процесса:
p2/p1 = T2/T1.
Получаем
T2 = T1(1 + F/(p1S)) = 217 °C.
|