Сила давления атмосферы, газа в начале, конце соответственно:
Fатм=p0S, Fг1=p1S, Fг2=p2S
Сила упругости в начале и в конце соответственно:
Fу1=kx0; Fy2=k(x0+l)
Уравнение Клапейрона-Менделеева до и после нагрева соответственно:
p1V0=ν RT1⇒ p1=V0ν RT1
p2(V0+Sl)=ν RT2⇒ p2=V0+Slν RT2
По 2 закону Ньютона в начале и в конце:
p1S−p0S−Fу1=0
V0νRT1S−p0S−kx0=0 (1)
По 2 закону Ньютона в конце:
p2S−p0S−Fу2=0
V0+Slν RT2S−p0S−k(x0+l)=0 (2)
Вычтем (1) из (2):
νRS(V0+SlT2−V0T1)−kl=0; ν=Mm
По условию V0+Sl≈V0, тогда:
V0T2=mRSklM+V0T1
Искомая температура:
T2=mRSklMV0+T1=0,032⋅8,31⋅2⋅10−4800⋅0,015⋅0,032⋅16,62⋅10−3+330=450 К
Ответ: 450 К
https://youtu.be/Lm5zcysLMbg