Ideální plyn je uzavřen ve válci, který je shora uzavřen pohyblivým pístem. Při výšce válce 8 cm je tlak plynu 0,4 MPa. Určete tlak plynu, posuneme-li píst o 2 cm směrem nahoru za předpokladu, že teplota se během tohoto děje nezmění.
Řešení:
h1 = 8 cm = 8 ∙ 10-2 m, p1 = 0,4 MPa = 4 ∙ 105 Pa, h2 = 8 cm + 2 cm = 10 cm = 10-1 m, p2 = ? Pa
Protože je termodynamická teplota konstantní, jedná se o izotermický děj a pro plyn uzavřený v nádobě platí zákon Boylův-Mariottův
Protože je plyn uzavřen ve válci, pro výpočet objemu platí
Boylův-Mariottův zákon tedy můžeme zapsat ve tvaru
Po úpravě dostáváme vztah
Vyjádříme neznámou hodnotu tlaku p2
Číselně
Odpověď:
Tlak plynu ve válci posunutím pístu klesne na 0,32 MPa.