Enka je strašný perfekcionista. V jej snahách dosiahnuť dokonalosť zašla minule až tak ďaleko, že sa pokúsila vytvoriť mechanickú analógiu ideálneho plynu. Zostrojila si kaďu s obdĺžnikovým pôdorysom a jednou pohyblivou zvislou stenou. Túto kaďu následne napustila kvapalinou objemu $V$ a hustoty $\rho$.
Ako stavové premenné si zvolila výšku hladiny $h$, vzdialenosť pohyblivej steny od protiľahlej $l$ a veľkosť sily, ktorou voda pôsobí na pohyblivú stenu $F$. Ostatné parametre systému boli pevné. Pre Enkou zvolené premenné platila rovnica (odporúčame overiť) $$ Fl=\frac{V\rho g}{2}h\text{.} $$
Tá je analogickou stavovej rovnici ideálneho plynu $pV_p=nRT$, s $F$ miesto tlaku $p$, $l$ miesto objemu plynu $V_p$, $h$ miesto teploty $T$ a $\frac{V\rho g}{2}$ miesto konštanty úmery $nR$. Bola Enkina analógia ozaj dobrou (t. j. správa sa ako ideálny plyn pri uvedených náhradách premenných)? Nech už rozhodnete akokoľvek, svoje tvrdenie sa pokúste podložiť čo najsilnejšími fyzikálnymi argumentmi.
Vymyslite ďalší systém, v ktorom sa dá objaviť analógia ideálneho plynu.
Vymyslite modifikáciu nášho systému (alebo pohľadu naň), ktorá by z neho spravila vhodnú analógiu.
Fyzikálny korešpondenčný seminár zastrešuje občianske združenie Trojsten.
Trojsten, o.z.
FMFI UK, Mlynská dolina
842 48 Bratislava
Kategória pre makačov
Tímová fyzikálna súťaž pre stredoškolákov
Intenzívny fyzikálny zážitok v lete