Ответ:

Робота для збільшення швидкості

User

Чи однакову роботу треба здійснити , щоб збільшити швидкість автомобіля від 10 до 20м/с та від 20 до 30 м/с?

ChatGPT

Ні, для збільшення швидкості автомобіля з 10 до 20 м/с і з 20 до 30 м/с потрібні різні роботи.

Швидкість - це векторна величина, яка визначається зміною швидкості (або напрямку руху або обох) за певний проміжок часу. Отже, для збільшення швидкості автомобіля з 10 до 20 м/с потрібно виконати роботу, достатню для збільшення його кінетичної енергії до нового значення. Ця робота залежить від маси автомобіля та зміни швидкості, і обчислюється за формулою:

W = (1/2) * m * (v2^2 - v1^2),

де W - робота, необхідна для збільшення швидкості; m - маса автомобіля; v1 - початкова швидкість автомобіля; v2 - кінцева швидкість автомобіля.

Для збільшення швидкості автомобіля з 20 до 30 м/с потрібно виконати таку саму роботу, але з початковою швидкістю 20 м/с та кінцевою швидкістю 30 м/с.

Отже, робота, необхідна для збільшення швидкості автомобіля з 10 до 20 м/с, буде меншою, ніж для збільшення швидкості автомобіля з 20 до 30 м/с, при однаковій масі автомобіля.

User

5,9 л кисню, 12,5 л азоту і 8,8 л карбон діоксиду взятих під тиском відповідно 3×10^5 Па, 6×10^5 Па та 9×10^5 Па перекачані в балон обʼємом 44,5 л. Розрахувати під яким тиском знаходиться суміш і парціальний тиск кожного газу в суміші.

ChatGPT

Для розрахунку тиску суміші газів необхідно використовувати загальне рівняння газів:

pV = nRT

де p - тиск, V - об'єм, n - кількість речовини, R - універсальна газова стала, T - температура.

Спочатку необхідно знайти кількість речовини кожного газу, використовуючи ідеальне газове рівняння:

n = PV/RT

Таким чином, для кисню:

n(O2) = (3×10^5 Па * 5,9 л) / (8,314 Дж/(моль*К) * 293 К) = 0,090 моль

Аналогічно, для азоту та карбон діоксиду:

n(N2) = (6×10^5 Па * 12,5 л) / (8,314 Дж/(моль*К) * 293 К) = 0,240 моль

n(CO2) = (9×10^5 Па * 8,8 л) / (8,314 Дж/(моль*К) * 293 К) = 0,325 моль

Загальна кількість речовини:

n(total) = n(O2) + n(N2) + n(CO2) = 0,655 моль

Тепер можна знайти тиск суміші газів:

p(total) = n(total)RT/V = (0,655 моль * 8,314 Дж/(моль*К) * 293 К) / 44,5 л = 4,24 × 10^4 Па

Також можна розрахувати парціальний тиск кожного газу, використовуючи формулу:

p(gas) = n(gas)RT/V

Отже, парціальні тиски для кожного газу будуть:

p(O2) = n(O2)RT/V = (0,090 моль * 8,314 Дж/(моль*К) * 293 К) / 44,5 л = 1,43 × 10^3 Па

p(N2) = n(N2)RT/V = (0,240 моль * 8,314 Дж/(моль*К) * 293 К) / 44,5 л = 3,81 × 10^3 Па

p(CO2) = n(CO2)RT/V = (0,325 моль * 8,314 Дж/(моль*К) * 293 К) / 44,5 л = 5,15 × 10^3 Па

Таким чином, під час перекачки газів у балон, вони змішалися та утворили суміш, яка знаходиться під тиск