Яка робота газу виконується при піднятті поршня, якщо під поршнем міститься неон, маса якого становить 100 кг і площа

Для розв"язання цієї задачі використовуємо фізичний закон ідеального газу - закон Бойля-Маріотта. Закон Бойля-Маріотта стверджує, що при постійній температурі об"єм газу зворотно пропорційний до його тиску.

Запишемо формулу для закону Бойля-Маріотта:
\[p_1 \cdot V_1 = p_2 \cdot V_2\]

де \(p_1\) та \(p_2\) - тиск газу на початку і в кінці процесу відповідно, \(V_1\) та \(V_2\) - об"єм газу на початку і в кінці процесу відповідно.

У нашому випадку відомі значення тиску і об"єму на початку процесу, тому ми можемо використовувати їх для розрахунку відповідного значення в кінці процесу.

Маса неона \(m = 100 \, \text{кг}\) і площа поперечного перерізу циліндра \(A = 100 \, \text{см}^2\). Так як ми знаємо площу поперечного перерізу циліндра, ми можемо обчислити початковий об"єм газу \(V_1\).

\[V_1 = A \cdot h\]

де \(h\) - висота циліндра. На жаль, умова задачі не надає значення висоти циліндра, тому ми не можемо обчислити точне значення об"єму. Проте, це не заважає нам продовжити розрахунки залишково.

Атмосферний тиск \(p_{\text{атм}} = 100 \, \text{кПа}\). Оскільки ми знаємо тиск на початку процесу, ми можемо знайти підняту висоту поршня \(h_2\), яка відповідає кінцевому тиску \(p_2\).

\[h_2 = \frac{{V_1 \cdot p_{\text{атм}}}}{{A \cdot p_2}}\]

Отже, щоб з"ясувати, яка робота газу виконується при піднятті поршня, потрібно знайти різницю висот \(h_2 - h_1\) і помножити її на силу тяжіння \(F = mg\) для газу масою \(m\).

\[W = F \cdot (h_2 - h_1) = m \cdot g \cdot (h_2 - h_1)\]

Однак, без точного значення висоти циліндра \(h\) неможливо розрахувати роботу газу. Будь ласка, надайте значення висоти циліндра, щоб я міг продовжити розрахунок.