Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 625
2014-06-01 
В закрытом цилиндрическом сосуде с площадью основания $S$ находится вещество в газообразном состоянии вне поля тяготения Земли. Масса газа равна $M$, давление $p$, причем $p \ll p_{нас}$, где $p_{нас}$ - давление насыщенных паров вещества при данной температуре. Сосуд начинают разгонять с ускорением $a$, направленным по оси цилиндра. Температура поддерживается постоянной.
Определите, какая масса жидкости $m_{ж}$ образуется в результате движения в сосуде.
Решение:
Ясно, что после перераспределения давление газа максимально у задней (по отношению к направлению движения) стенки сосуда, так как именно сила давления со стороны этой стенки сообщает газу ускорение $a$. Обозначим его $p_{max}$. О другой стороны, $p_{max} \leq p_{нас}$. Учитывая, что $p_{нас} \gg p$ и, следовательно, силой давления со стороны передней стенки можно пренебречь, с помощью 2-го закона Ньютона получим
$p_{max}=m_{г}a/S \leq p_{нас}$,
где $ m_{г}$ - масса вещества, находящегося в сосуде в газообразном состоянии. Следовательно, при $a \leq p_{нас}S/M$ конденсации происходить не будет, а при $a > p_{нас}S/M$ масса газа станет равной $m=p_{нас}S/a$ и в сосуде окажется масса жидкости, равная
$m_{ж}=M-m=M-p_{нас}S/a$.
В закрытом цилиндрическом сосуде с площадью основания $S$ находится вещество в газообразном состоянии вне поля тяготения Земли. Масса газа равна $M$, давление $p$, причем $p \ll p_{нас}$, где $p_{нас}$ - давление насыщенных паров вещества при данной температуре. Сосуд начинают разгонять с ускорением $a$, направленным по оси цилиндра. Температура поддерживается постоянной.
Определите, какая масса жидкости $m_{ж}$ образуется в результате движения в сосуде.
Решение:
Ясно, что после перераспределения давление газа максимально у задней (по отношению к направлению движения) стенки сосуда, так как именно сила давления со стороны этой стенки сообщает газу ускорение $a$. Обозначим его $p_{max}$. О другой стороны, $p_{max} \leq p_{нас}$. Учитывая, что $p_{нас} \gg p$ и, следовательно, силой давления со стороны передней стенки можно пренебречь, с помощью 2-го закона Ньютона получим
$p_{max}=m_{г}a/S \leq p_{нас}$,
где $ m_{г}$ - масса вещества, находящегося в сосуде в газообразном состоянии. Следовательно, при $a \leq p_{нас}S/M$ конденсации происходить не будет, а при $a > p_{нас}S/M$ масса газа станет равной $m=p_{нас}S/a$ и в сосуде окажется масса жидкости, равная
$m_{ж}=M-m=M-p_{нас}S/a$.
