А что есть
? Это длина сосуда или длина участка сосуда, в котором находится газ?
Опарин писал(а):
В горизонтальном цилиндрическом сосуде перемещается без трения поршень, который связан с основанием цилиндра пружиной. Недеформированному состоянию пружины соответствует крайнее левое положение поршня. Слева от поршня находится идеальный газ, занимающий обьем
при давлении
. Состороны пружины вакуум. Какую работу совершает газ при увеличении обьема в
раза.
Честно говоря, ничего умного в голову не приходит. Какая-то задача недоделанная.
По-моему, для того, чтобы такую задачу решить, надо условие подкорректировать. Во-первых, надо предположить, что
- это длина части сосуда в которой содержится газ с самого начала. Других смыслов для
я просто не вижу.
Нам дана связь объема с длиной. Значит все геометрические характеристики сосуда у нас есть.
Раз объем изменился в два раза, то поршень передвинулся на
. Термодинамически, можно составить два уравнения - для начального и для конечного состояний. Ничего существенного из них вытащить нельзя, если не предположить, что процесс изотермический. Далее - пружина оказывает силу сопротивления расширению. И в пружине не было бы никакого смысла, если не предположить, что после расширения газа в 2 раза, поршень остановится. А работа газа по расширению пошла на увеличение потенциальной энергии пружины. Трения нет, значит нет диссипации энергии. Значит вся работа газа пошла в пружину. И, следовательно, потенциальная энергия пружины в конце процесса равна работе газа.
Короче говоря, понадобилось сделать аж три предположения
1)
- длина части сосуда с газом;
2) процесс изотермический;
3) при увеличении объема в 2 раза поршень остановился.
Многовато по-моему. Быть может, я посмотрел невнимательно, и число допущений можно уменьшить? Скажем до нуля...