сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 0 № 2461
i

Ци­лин­дри­че­ский сосуд дли­ной L  =  1,5 м, раз­делённый лёгким теп­ло­не­про­ни­ца­е­мым порш­нем, за­пол­нен иде­аль­ным газом. В на­чаль­ном со­сто­я­нии объём левой части со­су­да вдвое боль­ше пра­вой, а тем­пе­ра­ту­ры в обеих ча­стях оди­на­ко­вы. На­сколь­ко пе­ре­ме­стит­ся пор­шень, если тем­пе­ра­ту­ру в пра­вой части уве­ли­чить вдвое? Тем­пе­ра­ту­ра в левой части под­дер­жи­ва­ет­ся по­сто­ян­ной.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Рас­смот­рим со­сто­я­ние газа до на­гре­ва пра­вой по­ло­ви­ны. В этом со­сто­я­нии дав­ле­ние и тем­пе­ра­ту­ра в обеих по­ло­ви­нах равны, а объём левой по­ло­ви­ны в два раза боль­ше. Из этого сле­ду­ет, что ко­ли­че­ство молей газа в левой части в два раза боль­ше, чем в пра­вой. Пусть в пра­вой части v молей. В этом со­сто­я­нии длина со­су­да по­де­ле­на между порш­нем в со­от­но­ше­нии 1 м : 0,5 м.

После на­гре­ва пра­вой части в обеих ча­стях остаётся рав­ным толь­ко дав­ле­ние, обо­зна­чим его зна­че­ние после на­гре­ва P. Для левой части имеет место урав­не­ние Клай­пе­ро­на-Мен­де­ле­е­ва

 P V_L= левая круг­лая скоб­ка 2 v пра­вая круг­лая скоб­ка RT.

Для пра­вой части имеет место урав­не­ние Клай­пе­ро­на-Мен­де­ле­е­ва вы­гля­дит как

 P V_R=v R левая круг­лая скоб­ка 2T пра­вая круг­лая скоб­ка .

Длина со­су­да по­де­ле­на порш­нем в от­но­ше­нии  дробь: чис­ли­тель: V_L, зна­ме­на­тель: V_R конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 1 конец дроби , то есть 0,75 м : 0,75 м. Таким об­ра­зом, пор­шень сдви­нет­ся на 0,25 м.

 

Ответ: l  =  0,25 м.

Классификатор: МКТ и тер­мо­ди­на­ми­ка. Урав­не­ние со­сто­я­ния иде­аль­но­го газа