Поршни в кольцевой трубе
7/10На столе лежит замкнутая в кольцо труба, внутри которой имеются три одинаковых теплоизолирующих поршня (см. рис.). На поршни может действовать сила сухого трения о стенки, достигающая в случае скольжения максимального значения \(F = 5\) Н. Поршни закрепили так, что они делят кольцо на три одинаковых отсека объёмом \(V = 24{,}9\) литра каждый. Площадь поршня \(S = 10\) см\(^2\). В каждом отсеке находится по одному молю идеального газа. Температура газа в первом отсеке составляет \(T_1 = 300\) K. При каких значениях температуры во втором и третьем отсеках \(T_2\) и \(T_3\) поршни останутся неподвижными, если их освободить? Укажите на графике с осями \(T_2\), \(T_3\) все возможные точки \((T_2, T_3)\), при которых поршни не сдвинутся. Универсальная газовая постоянная \(R = 8{,}3\) Дж/Моль·K.

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаПоршень не сдвинется, если разность давлений по обе его стороны не превышает силы трения, делённой на площадь. Запишите это условие для каждого поршня через температуры отсеков.
ОтветВсе требуемые точки образуют шестиугольную ячейку, выделенную чёрным на рисунке ниже.

Похожие задачи
- «Золотая середина» СПбГУ 2010/11, 10 кл.
- «Золотая середина» СПбГУ 2010/11, 11 кл.
- Два цилиндра с общей тягой СПбГУ 2011/12, 10 кл.
- Поршень в горизонтальном сосуде поставили вертикально Курчатов 2013/14, 11 кл.
- Поршень в сосуде с газом «Шаг в будущее» 2014/15, 11 кл.
- Поршень в цилиндре с ускорением «Бельчонок» 2015/16, 11 кл.