Question

Газ находится в цилиндрическом сосуде под подвижным поршнем, находящемся на высоте 10 см. Давление на поршень возросло в 2 раза. При этом поршень опустился вниз на 2 см. Определите, чему была равна конечная температура газа, если первоначальная была равна 300 °К?

Answer 1

Дано:
h1 = 10 см = 0,1 м
T1 = 300 К

Найти:
T2 - конечная температура газа

Решение:
По закону Бойля-Мариотта, P1*V1 = P2*V2
V1 = S*h1, где S - площадь поршня
V2 = S*h2, где h2 = h1 - 2 см = 0,08 м

Из условия известно, что P2 = 2*P1

Следовательно, P1*V1 = 2*P1*V2
S*h1 = 2*S*h2
h1 = 2*h2
h2 = h1/2 = 0,05 м

Таким образом, V2 = S*h2 = S*0,05 м

Так как V1 = V2, то h1 = h2

Используем закон Гей-Люссака: P1/T1 = P2/T2
T2 = P2*T1/P1 = 2*300/1 = 600 К

Ответ:
Конечная температура газа равна 600 K.