Задача #1178 ← →
Сосуд с воздухом, отделённым от атмосферы поршнем, поместили в сосуд с водой и прикрепили ко дну кастрюли нитью, не дающей сосуду всплыть на поверхность. Начальная температура воздуха в сосуде и воды в кастрюле Кастрюлю помещают в холодильник. Ниже какой температуры должна охладиться вода, чтобы сосуд опустился на дно кастрюли?
Начальный объём воздуха в сосуде дм3. Масса сосуда с поршнем кг. Сосуд и поршень изготовлены из стали, плотность которой кг/м3. Поршень может скользить без трения со стенками сосуда. Считать массу воздуха в сосуде намного меньшей, чем масса сосуда с поршнем.
Решение
Примечание
Процесс изобарный, поскольку внешнее давление на поршень не меняется. Значит, и внутреннее давление не меняется.
Вместо условие равновесия сосуда через второй закон Ньютона в данной задаче проще воспользоваться равенством средней плотности сосуда и плотности жидкости.