.01 Термодинамика процесса

Так как поршни подвижны, давление в отсеках одинаковое. А поскольку в начальном состоянии по условию одинаковы объемы и температуры газов, то в каждом отсеке содержится одинаковое количество вещества газа.

После нагревания газа в левом отсеке давление газа в нем увеличится, и поршни сместятся вправо. При этом давление газа во всех трех отсеках сосуда должно быть одинаковым, поскольку поршни подвижны. А поскольку температура и количество вещества газа в среднем и правом отсеках одинаковы, то при одинаковых давлениях у этих отсеков должен быть одинаковый объем. Поэтому, если правый поршень сместился вправо на величину , уменьшая объем правого отсека и увеличивая объем среднего на величину , то левый поршень подвинется вправо на величину так, чтобы объем среднего отсека также уменьшился на ( — площадь сечения сосуда).

Учтем равенство давлений газа в левом и среднем отсеках. Выражая давления газа в левом и среднем отсеках из закона Клапейрона-Менделеева, получим:

где — количество вещества газа в каждом отсеке, — объем каждого отсека до нагревания, и — температура газов до нагревания, и температура газа в левом отсеке после нагревания.

Отсюда находим перемещение правого и левого поршней соответственно: