В вертикальном закрытом сверху и снизу цилиндре находится движущийся с ничтожным трением поршень. Над и под поршнем находятся одинаковые массы одного и того же газа при температуре 300K.Вес поршня уравновешивается разностью сил давления газа, если объем нижней части цилиндра в 3 раза меньше объема верхней части. Каково будет соотношение объемов, если температура повысится до 400K .
в обоих случаях процессы изотермические. обозначим в первом случае меньший объем V1, больший - V2 и соответствующие им величины Р1, Р2, Т1, Т2, m1 и m2. по условию V1=V/4, V2=3V/4, T1=T2=T=300К, m1=m2=m. тогда из закона бойля-мариотта Р1=3Р2 и давление создаваемое поршнем P=Mg/S=P1-P2=2P2 и т. к. P2=m/мю*RT/V2=4m/3мю*RT/V, то P=8m/3мю*RT/V (1). во втором случае меньший объем V3=V/n, больший V4=(1-1/n)V=((n-1)/n)*V. рассуждая как в первом случае получаем новое значение Р=m/мю*n(n-1)/(n-2)*RT`/V (2), где T`=Т3=Т4=400К. решая совместно (1) и (2) находим n и ответ на вопрос задачи.
⇢