Эта задача была предложена на олимпиаде по физике в 11-х классах. Задача может быть интересна и тем, кто сдаёт ЕГЭ.
В вертикальном цилиндре высотой h = 2 м с тепло изолированными стенками находится 0,08 моль гелия при температуре Т = 300 К. На какой высоте окончательно установится поршень массой m = 40 кг, опущенный сверху цилиндра и движущийся в нём свободно, если над поршнем вакуум?
Для решения задачи, необходимо сообразить, что нужно использовать закон сохранения и превращения энергии. Причём механическая энергия поршня частично превращается во внутреннюю энергию гелия.
Расписываем энергии, которыми обладает система в начальный момент времени, и которыми обладает система в конечном итоге.
Далее необходимо расписать внутреннюю энергию гелия, используя знакомые из термодинамики формулы. Причём давление , производимое гелием на поршень в конечном состоянии, определяем из условия равновесия поршня.
Приводим подобные, перегруппировываем слагаемые.
Ну и в конечном итоге, выражаем неизвестную величину.
Поделиться с друзьями
У меня 1,1 м
У кого также?
При решении задач с учениками, честно говоря, очень редко считаю итоговый результат. Самое главное — правильно выведенная формула.
Считать результат на экзамене Вам все равно придётся, поэтому, как рекомендация, просчитывайте ответ несколько раз. Если каждый раз получается одинаковый ответ, значит ответ — правильный.