Аргон под поршнем с водой

Question

В нижней части вертикального цилиндрического сосуда, разделённого подвижным лёгким поршнем, находится аргон. Верхняя часть сосуда полностью заполнена водой массой $m = 1$ кг и открыта в атмосферу. При температуре $t_1 = 27\ ^\circ$С поршень расположен на высоте, составляющей $1/4$ высоты сосуда. После нагревания всей системы до температуры $t_2 = 127\ ^\circ$С равновесие достигается при расположении поршня на $1/2$ высоты сосуда. Найдите площадь $S$ поперечного сечения сосуда и высоту $H$ сосуда. Атмосферное давление $p_0 = 10^5$ Па. Абсолютный нуль считайте равным $t_0 = -273\ ^\circ$C, плотность воды $\rho = 1000$ кг/м$^3$, ускорение свободного падения $g = 10$ м/с$^2$.

Accepted Answer

$S = \dfrac{mg}{p_0\left(2\dfrac{T_1}{T_2} - 1\right)} = 2\cdot 10^{-4}\text{ м}^2 = 2\text{ см}^2$; $H = \dfrac{4p_0}{3\rho g}\left(2\dfrac{T_1}{T_2} - 1\right) \approx 6{,}7\text{ м}$.

Аргон под поршнем с водой

Похожие задачи