Задача #1104 ← →

В вертикальном закрытом цилиндре находится идеальный газ, разделенный на две части тяжелым поршнем, который может перемещаться без трения. В нижней части цилиндра масса газа вдвое больше, чем в верхней. При температуре одинаковой во всем цилиндре, объем нижней части цилиндра равен объему верхней части. Каким будет отношение объемов , если температуру газа увеличить в раза?

Решение

Примечание

  1. Если подставить и в уравнение (9), сразу получается ответ

  2. Ответ ниже переписан из задачника и получается при подстановке из нашего ответа.

  3. Раз уж мы получили ответ в общем виде, зададимся вопросом: а что, если Прежде чем читать дальше, попробуйте догадаться, чему должно быть равно в таком случае.

    Если то количество вещества газа сверху и снизу одинаково. Очевидно, равные объемы при равной температуре они могут занимать только при равном давлении. Значит, придется положить тяжелый поршень невесомым. И куда же в таком случае сдвинется поршень при нагреве всего сосуда? Разумеется, никуда — ему хорошо посередине при равных давлениях, которые вырастут одинаково сверху и снизу. Разумно предположить, что при значение роли не играет, а отношение объемов то есть объемы останутся равны. Проверьте это самостоятельно.

Ответ

Сложность: 7/10

Источник: МГУ

Раздел: Тепловые явления

Подраздел: МКТ

Номер в ЕГЭ: 24

Похожие задачи: #1144