После освобождения поршня, какое равновесное давление установится в цилиндре? Цилиндр, который имеет жёсткий

Содержание: Равновесное давление в цилиндре

Пояснение:
Когда поршень освобождается, давление в цилиндре будет стремиться к равновесию. В данной задаче, цилиндр разделен на две части без проводимости тепла. Первая часть цилиндра имеет объем V1 = 2 дм3, а вторая часть имеет объем V2 = 3 дм3. Начальное давление в первой части цилиндра равно Р1 = 200 кПа, а во второй части - также Р2.

В процессе установления равновесия, объемы газов в цилиндре остаются постоянными. Разделим давление и объемы на соответствующие значения:

P1 * V1 = P2 * V2

Используя данные из условия задачи, подставим значения:

200 кПа * 2 дм3 = P2 * 3 дм3

Решим уравнение:

P2 = (200 кПа * 2 дм3) / 3 дм3

P2 = 133.33 кПа

Таким образом, после освобождения поршня, в цилиндре установится равновесное давление, равное 133.33 кПа.

Например:
Давайте решим задачу численно: в цилиндре с объемом 2 дм3 и 3 дм3 заперты две части идеального одноатомного газа с начальным давлением 200 кПа. Какое давление установится в цилиндре после освобождения поршня?

Совет: Чтобы лучше понять эту задачу, полезно знать закон Бойля-Мариотта, который устанавливает, что для фиксированного количества газа при постоянной температуре произведение давления и объема газа остается постоянным.

Задача на проверку: В цилиндре с объемом 4 дм3 и 6 дм3 заперты две части идеального двухатомного газа с начальным давлением 250 кПа. Какое давление установится в цилиндре после освобождения поршня? (Ответ округлите до ближайшего целого числа).