Закрытый сверху вертикальный цилиндрический сосуд, заполненный

Решение по шагам

1. 1

   Как рассуждать

   Вначале на поршень действовали: сила давления газа в верхней части цилиндра $F_1=p_1 S,$ направленная вниз, сила давления газа в нижней части цилиндра $F_2=p_2 S,$ направленная вверх, сила тяжести поршня mg, направленная вниз. Поскольку поршень находится в равновесии, то $p_2 S=p_1 S + m g$ Учитывая, что давление в верхней части меньше, чем в нижней, делаем вывод, что объем газа в верхней части больше, чем объем газа в нижней части цилиндра. Используя уравнение Клапейрона-Менделеева, выразим давления каждой части газа: $p_1= \frac{3\nu R T}{2 V}$ и $p_2= \frac{3\nu R T}{V} ,$ где V — объем всего сосуда. Тогда сила тяжести, действующая на поршень, $m g= \frac{3\nu R T S}{2 V}$