В вертикальном цилиндрическом сосуде с гладкими стенками под поршнем массой m = 10 кг и площадью поперечного сечения S = 50 см2 находится разреженный газ (см. рис.). При движении сосуда по вертикали с ускорением, направленным вверх и равным по модулю a = 1 м/c2, высота столба газа под поршнем постоянна и на 5 % меньше, чем в покоящемся сосуде. Считая температуру газа под поршнем неизменной, а наружное давление постоянным, найдите это наружное давление. Масса газа под поршнем постоянна.
Газ разреженный, поэтому его можно считать идеальным. Запишем условия равновесия поршня для каждого случая:
I.
II.
Запишем отношения объемов до и после движения сосудов: По уравнению Менделеева-Клапейрона:
следовательно,
или
откуда
Таким образом,
Откуда получаем:
Ответ: pн = 1,8 · 104 Па.

