Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Воз­дух мед­лен­но на­гре­ва­ют в ци­лин­дре под порш­нем. При этом часть ци­лин­дра, на­хо­дя­ща­я­ся над порш­нем, со­об­ща­ет­ся с ат­мо­сфе­рой, а пор­шень может сколь­зить с очень малым тре­ни­ем. Какое из при­ве­ден­ных ниже урав­не­ний точ­нее всего опи­сы­ва­ет про­цесс, про­ис­хо­дя­щий при этом с воз­ду­хом под порш­нем?

 

1)   дробь: чис­ли­тель: V, зна­ме­на­тель: p конец дроби = const

2)  T умно­жить на p= const

3)   дробь: чис­ли­тель: V, зна­ме­на­тель: T конец дроби = const

4)   дробь: чис­ли­тель: T, зна­ме­на­тель: p конец дроби = const

1)  дробь: чис­ли­тель: T, зна­ме­на­тель: p конец дроби = const
2) T умно­жить на p= const
3)  дробь: чис­ли­тель: V, зна­ме­на­тель: p конец дроби = const
4)  дробь: чис­ли­тель: V, зна­ме­на­тель: T конец дроби = const
Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Воз­дух в колбе можно при­бли­жен­но счи­тать иде­аль­ным газом. По­сколь­ку на­гре­ва­ние про­ис­хо­дит очень мед­лен­но, пор­шень также дви­га­ет­ся очень мед­лен­но. А зна­чит, можно счи­тать, что в любой мо­мент вре­ме­ни рав­но­дей­ству­ю­щая всех сил, дей­ству­ю­щих на пор­шень равна нулю. Снизу пор­шень тол­ка­ет дав­ле­ние газа, свер­ху на него давит ат­мо­сфе­ра, кроме того вниз на­прав­ле­на сила тя­же­сти (тре­ни­ем о стен­ки в силу его ма­ло­сти можно пре­не­берчь):

p_aS плюс mg минус pS=0 рав­но­силь­но p=p_a плюс дробь: чис­ли­тель: mg, зна­ме­на­тель: S конец дроби =const.

Таким об­ра­зом, в ходе дан­но­го про­цес­са дав­ле­ние газа оста­ет­ся по­сто­ян­ным. Со­глас­но за­ко­ну Гей-⁠Люс­са­ка:

 дробь: чис­ли­тель: V, зна­ме­на­тель: T конец дроби = const

 

Ответ: 3

Источники: