Question

Цилиндр с поршнем содержит газ. Сверху поршень прижат идеальной пружиной.

Answer 1

Ответ:

300 Дж

Объяснение:

Так как работа является функцией процесса, то важно как именно система пришла из состояния 1 в состояние 2. При малом смещении поршня имеем (массой поршня пренебрежем, в любом случае, она не особо влияет на характер связи p и V)

$\Delta pS=k\Delta x$

Однако $\Delta x=\frac{\Delta V}{S}$

$\Delta pS=k\frac{\Delta V}{S}$

$\Delta p=k\frac{\Delta V}{S^2}$

Таким образом давление зависит от объема линейно. Зная это задачу легко решить графически, ведь мы знаем, что из состояния 1 в состояние 2 газ пришел по отрезку прямой. Работа равна площади заштрихованной трапеции

$A=\frac{p_1+p_2}{2}(V_2-V_1)=\frac{3*10^5}{2}* 2*10^{-3}=300$ Дж.