Поршень массой 3 кг и площадью 0.1 см^2 вертикально давит на газ в цилиндре. Чему равна сила, с которой надо подействовать на поршень, чтобы  объем газа уменьшился в 2 раза, если атмосферное давление равно 1000 гПа, а температура газа постоянна?

Дано:

m = 3 кг

S = 0,1 см^2 = 1*10^-5 м^2

Pa = 1000 гПа = 1*10^5 Па

V1 = 2V2

_______________________

F - ?

Решение:

При изотермическом процессе p1V1 = p2V2 В нашем случае (Pa + Pп)V1 = (Pa + Pп + P)V2

(Pa + Pп)* 2V2 = (Pa + Pп + P)V2

2Pa + 2Pп = Pa + Pп + P

 P = Pa + Pп, P = F / S, Pп = mg / S тогда

F / s = Pa + mg / S,

F = Pa*S + mg

F = 1*10^5 Па*1*10^-5 м^2 + 3 кг*10 м/с^2 = 31 Н