Задача #854 ← →

Два оди­на­ко­вых теп­ло­изо­ли­ро­ван­ных со­су­да со­еди­не­ны ко­рот­кой труб­кой с кра­ном. В пер­вом со­су­де на­хо­дит­ся ге­лия при тем­пе­ра­ту­ре во вто­ром — ар­го­на при тем­пе­ра­ту­ре Кран от­кры­ва­ют. В уста­но­вив­шем­ся рав­но­вес­ном со­сто­я­нии дав­ле­ние в со­су­дах ста­но­вит­ся Опре­де­ли­те объ­ём од­но­го со­су­да. Объ­ёмом труб­ки пре­не­бречь.

Решение

При­ме­ча­ние

Здесь у уче­ни­ков ча­сто бы­ва­ют про­бле­мы с пер­вым на­ча­лом тер­мо­ди­на­ми­ки. Мно­гие счи­та­ют, что раз было рас­ши­ре­ние газа (каж­дый газ стал за­ни­мать объ­ем то была и ра­бо­та. Од­на­ко в чем ре­зуль­тат та­кой ра­бо­ты?

Лег­че все­го по­нять про ра­бо­ту, пред­ста­вив, что газ рас­ши­ря­ет­ся в пу­сто­ту — на­при­мер, толь­ко что уб­ра­ли пе­ре­го­род­ку. Мо­ле­ку­лы ле­тят, не встре­чая ни­ка­ко­го со­про­тив­ле­ния, то есть не те­ря­ют свою энер­гию, а зна­чит и ра­бо­ты со­вер­шить не мо­гут. От­сут­ству­ет пор­шень, ко­то­рый они мог­ли бы тол­кать.

Та­ким об­ра­зом, ра­бо­ты ни один из га­зов не со­вер­ша­ет. Мож­но было бы за­пи­сать пер­вое на­ча­ло тер­мо­ди­на­ми­ки в виде от­ку­да по­лу­чи­лась бы пер­вая строч­ка по­сле пре­об­ра­зо­ва­ний. А так пер­вая стро­ка пред­став­ля­ет со­бой про­сто за­кон со­хра­не­ния энер­гии.

Ответ