Question

Два невесомых поршня, соединенных нитью, вставлены в открытую с двух сторон трубку, имеющую площадь сечения S = 10 см2, и могут перемещаться без трения. Давления и температуры между поршнями и снаружи одинаковы и равны ра = 0,1 МПа и t = 27 °С. До какой температуры t' нужно нагреть воздух между поршнями, чтобы нить, соединяющая поршни, порвалась? Нить выдерживает силу натяжения F = 30 Н.

Answer 1

2 закон ньютона : F=дельтаP*S=(P2-P1)*S, где P2- давление внутри поршенней после нагрева. P2=F/S+P1=30/0.001+100000=30000+100000=130000Па
Из уравнения Менделеева -Клапейрона видно, что давление возрастает пропорционально температуре: PV=nRT, тогда выполняется соотношение
P1/t=P2/t'; t'=P2*t/P1=300*1.3/1=390K