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.
Bonusová časť (v prípade vhodnosti analógie)
Vymyslite ďalší systém, v ktorom sa dá objaviť analógia ideálneho plynu.
Bonusová časť (v prípade nevhodnosti analógie)
Vymyslite modifikáciu nášho systému (alebo pohľadu naň), ktorá by z neho spravila vhodnú analógiu.
Odovzdávanie
Na odovzdávanie sa musíš prihlásiť
Otázky a diskusia
Po skončení kola budete mať príležitosť na diskutovanie o riešeniach v diskusii pod vzorovým riešením.