Задача #1639 ← →

В глад­кой от­кры­той с обо­их кон­цов вер­ти­каль­ной тру­бе, име­ю­щей два раз­ных се­че­ния (см. ри­су­нок), на­хо­дят­ся два порш­ня, со­еди­нен­ные не­рас­тя­жи­мой ни­тью, а меж­ду порш­ня­ми — один моль иде­аль­но­го газа. Пло­щадь се­че­ния верх­не­го порш­ня на боль­ше, чем ниж­не­го. Об­щая мас­са порш­ней Дав­ле­ние на­руж­но­го воз­ду­ха На сколь­ко кель­вин надо на­греть газ меж­ду порш­ня­ми, что­бы они пе­ре­ме­сти­лись на

Решение

При­ме­ча­ние

В дан­ном ре­ше­нии рас­смат­ри­ва­лись силы, дей­ству­ю­щие на каж­дый пор­шень по от­дель­но­сти. Мож­но было это­го и не де­лать, то­гда силы на­тя­же­ния нити мож­но было и не ука­зы­вать как силы вну­трен­ние для си­сте­мы тел «два гру­за + нить». К тому же, нить мо­жет быть и не на­тя­ну­та.

То­гда мож­но было бы за­пи­сать:

или

От­сю­да сра­зу вид­но, что про­цесс бу­дет изо­бар­ным — дав­ле­ние не за­ви­сит от по­ло­же­ния порш­ней.

Ответ