by 
Το ένα σκέλος του υοειδούς σωλήνα του σχήματος, περιέχει υδράργυρο και κλείνεται αεροστεγώς με αβαρές έμβολο, που βρίσκεται σε ύψος h1 = 20cm πάνω από την επιφάνεια του υδραργύρου. Το άλλο άκρο είναι ανοιχτό στην ατμόσφαιρα. Ο υδράργυρος βρίσκεται στο ίδιο ύψος και στα δύο σκέλη του σωλήνα, ο οποίος έχει σταθερή διατομή με εμβαδόν A = 2cm2. Σπρώχνουμε το έμβολο προς τα κάτω κατά d = 10cm και ο εγκλωβισμένος αέρας υφίσταται ισόθερμη συμπίεση.
α) Ποια είναι η πίεση του εγκλωβισμένου αέρα;
β) Βρείτε τη διαφορά στάθμης του υδραργύρου στα δύο σκέλη του σωλήνα μετά την μετακίνηση του εμβόλου.
γ) Βρείτε το έργο της μεταβλητής δύναμης που ασκήσαμε στο έμβολο για αυτή τη μεταβολή.
Δίνεται 1atm = 76cmHg και g = 10m/s2.
Αφιερωμένη στους μαθητές που στη Β΄Λυκείου διάβαζαν Θερμοδυναμική.
Ωραία άσκηση Ανδρέα… Θα ήθελα θέμα σε εξετάσεις που χρησιμοποιεί
γνώση από Β’ Λυκείου, μήπως και καταλάβουν πως φυσική δεν έχει
μόνο στη Γ’ Λυκείου…
Με “ξένισε” η χρήση cmHg ως μονάδα πίεσης…
Νομίζω πως η πυκνότητα του Ηg πρέπει να δοθεί έτσι και αλλιώς,
αφού χρειάζεται στο τρίτο ερώτημα..
Κάτι που μάλλον δεν καταλαβαίνω
Στην ισόθερμη συμπίεση το αέριο δέχεται από το έμβολο ενέργεια
μέσω έργου, την οποία αποβάλλει ως θερμότητα W=Q=p(atm)Ah1 ln(h1-d+x)/h1
Αυτή μήπως έπρεπε να συνυπολογιστεί μαζί με την αύξηση της δυναμικής του Hg
στο προσφερόμενο έργο της F;
Καλημέρα Θοδωρή. Σε ευχαριστώ για το σχόλιό σου. Φαντάσου τι αναβάθμιση θα είχε το μάθημα, αν έπεφτε θέμα που περιέχει ύλη Β λυκείου! Για το έργο, προφανώς και είναι παράλειψη η απουσία της θερμότητας στο ενεργειακό ισοζύγιο. Το αέριο παράγει αρνητικό έργο -0,67J, αποβάλλοντας αντίστοιχο ποσό θερμότητας. Απλώς φαντάστηκα το αέριο σαν μεσάζοντα που μεταφέρει την ενέργεια στο υγρό, αλλά αγνόησα τις ενεργειακές ανάγκες του. Θα το προσθέσω μόλις μπορέσω. Νάσαι καλά.
Καλημέρα Ανδρέα.
Μου άρεσε ο συνδυασμός, αλλά πολύ περισσότερο μου άρεσε η αφιέρωση:
“Αφιερωμένη στους μαθητές που στη Β΄Λυκείου διάβαζαν Θερμοδυναμική.”
Κάτι πρέπει να γίνει με την Β΄ τάξη…
Καλησπέρα Διονύση. Σε ευχαριστώ. Θα μπορούσα να γράψω. “…στους μαθητές που στη Β΄νόμιζαν ότι η Θερμοδυναμική δεν χρειάζεται…”. Δυστυχώς, όσο δεν μπαίνει στις Πανελλήνιες όλη η ύλη του Λυκείου ή δεν έχουμε ένα σχολικό όπως εκείνο των Δεσμών με 12 κεφάλαια από όλη την ύλη, τίποτα δε γίνεται με τη Β΄…