В цилиндре, закрытом легкоподвижным поршнем массой m и площадью s, находится газ. Объём газа равен V₀. Каким станет объём газа, если цилиндр передвигать вертикально с ускорением a вверх? Атмосферное давление равно P₀, температура газа постоянна.

Вначале давление газа равно сумме атмосферного давления и давления поршня:

\[ P_1=P_0+\frac{mg}{s}. \]

При движении цилиндра вверх поршень в системе цилиндра испытывает дополнительное действие, поэтому давление газа станет:

\[ P_2=P_0+\frac{m(g+a)}{s}. \]

Температура постоянна, значит, выполняется закон Бойля—Мариотта:

\[ P_1V_0=P_2V. \]

Следовательно, новый объём:

\[ V=V_0\frac{sP_0+mg}{sP_0+m(g+a)}. \]

Объём уменьшится, так как при движении вверх давление на газ увеличивается.

0 0 Пожаловаться