Газ соз давление p действует на вентиль диаметром d силой давления F. Определите значение величины, обозначенной *. Как изменится сила давления газа на вентиль: а) при увеличении концентрации газа в α раз; б) при увеличении средней квадратичной скорости молекул газа в β раз?

p, кПа = 200

F, Н = 2,5

d, мм = *

α = 1,5

β = 2

Для решения данной задачи, мы можем использовать формулу для расчета силы давления газа на площадку, которая выглядит следующим образом:

F = p * A,

где F - сила давления газа,
p - давление газа,
A - площадь площадки.

В нашем случае, давление газа обозначается p и равно 200 кПа (килопаскаль). Сила давления обозначается F и равна 2,5 Н (ньютон). Нам неизвестен диаметр площадки (вентиля), поэтому его обозначим как d (иначе говоря, d означает значение, которое нужно найти).

Для нахождения диаметра площадки, мы можем использовать формулу для вычисления площади круга:

A = π * (d/2)^2,

где A - площадь площадки (вентиля),
π - число пи,
d - диаметр площадки (вентиля).

Мы знаем, что F = p * A, поэтому мы можем записать:

2.5 = 200 * A,

2.5/200 = A,

0.0125 = A.

Таким образом, получаем площадь площадки A = 0.0125 квадратных метров.

Теперь мы можем рассчитать значение диаметра площадки (вентиля) d, используя формулу для вычисления площади круга:

A = π * (d/2)^2,

0.0125 = π * (d/2)^2.

Для удобства решения, мы можем умножить обе части уравнения на (2/π):

0.0125 * (2/π) = (d/2)^2,

0.007962779 - значение выражения (2/π).

Теперь чтобы найти значение (d/2)^2, мы можем извлечь квадратный корень из обеих частей уравнения:

√(0.007962779) = d/2,

0.0893 - значение √(0.007962779).

И наконец, мы можем найти значение диаметра площадки (вентиля) d, умножив обе части уравнения на 2:

2 * 0.0893 = d,

0.1786 = d.

Таким образом, значение диаметра площадки (вентиля) d равно 0.1786 метров или 178.6 миллиметров.

А) Теперь, чтобы определить, как изменится сила давления газа на вентиль при увеличении концентрации газа в α раз, мы можем использовать формулу для расчета силы давления газа:

F = p * A.

Учитывая, что p не изменяется, а площадь площадки A остается неизменной, мы можем видеть, что сила давления газа на вентиль также остается неизменной.

Б) Для определения, как изменится сила давления газа на вентиль при увеличении средней квадратичной скорости молекул газа в β раз, мы можем использовать формулу для расчета средней квадратичной скорости молекул газа:

v = √(3kT/m),

где v - среднеквадратичная скорость молекул газа,
k - постоянная Больцмана,
T - температура газа,
m - масса молекулы газа.

Учитывая, что dавление p остается неизменным, мы можем видеть, что сила давления газа на вентиль также остается неизменной.

Таким образом, при увеличении средней квадратичной скорости молекул газа в β раз, сила давления газа на вентиль не изменится.