Неквазистатические циклические процессы
6/10В состоянии равновесия идеальный двухатомный газ занимает ровно половину объёма теплоизолированного сосуда с массивным теплоизолированным поршнем. На поршень поставили гирю (рис.). Когда система пришла в новое состояние термодинамического равновесия, оказалось, что давление газа возросло на 25%. Затем гирю быстро сняли и вновь дождались наступления равновесного состояния. Сколько таких циклов \(n\) установки и снятия гири можно совершить, пока поршень не вылетит из цилиндра при очередном удалении гири? Считайте, что трение между поршнем и стенками цилиндра пренебрежимо мало. Внешним давлением можно пренебречь.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаДавление в начале и в конце каждого цикла одно и то же (его задаёт поршень), поэтому от цикла к циклу объём растёт так же, как температура. Найдите из энергетического баланса необратимых сжатия и расширения, во сколько раз растёт температура за цикл.
Ответ\(n = \dfrac{\ln 2}{\ln(99/98)} \approx 68\).
Похожие задачи
- Скорость поршня при нагревании МОШ 1960/1986, 8-11 кл.
- Бозе-газ ВсОШ 2003/04, 10 кл.
- Гелий в цилиндре с перегородкой и поршнем Физтех 2014/15, 11 кл.
- Теплообмен гелия через перегородку, поршень Физтех 2014/15, 10 кл.
- Гелий в процессе расширения «Покори Воробьёвы горы!» 2014/15, 10–11 кл.
- Пробка вылетает из колбы с гелием МОШ 2015/16, 10 кл.