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.

Ответ

Сложность: 6/10

Источник: ФИПИ

Раздел: Тепловые явления

Подраздел: МКТ

Номер в ЕГЭ: 24