В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится одноатомный идеальный газ. Давление окружающего воздуха Трение между поршнем и стенками сосуда пренебрежимо мало. В процессе медленного охлаждения от газа отведено количество теплоты
При этом поршень передвинулся на расстояние x = 20 см. Чему равна площадь поперечного сечения поршня?
Первоначально поршень находится в покое, значит, давление газа равно внешнему давлению. При медленном отводе тепла от цилиндрического сосуда произойдет перемещение поршня до тех пор, пока давление газа не станет равным внешнему давлению. Следовательно, данный процесс является изобарным.
По первому закону термодинамики отведенное тепло где работа газа
а работа внешних сил равна
Изменение внутренней энергии одноатомного идеального газа
а с учетом уравнения Клапейрона–Менделеева
эта величина
Таким образом, получаем: откуда площадь поперечного сечения поршня равна:
Ответ:

