В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик. Из сосуда выпускается половина газа при неизменной температуре. Как изменится в результате этого объём газа и действующая на шарик архимедова сила?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Объем газа — 2
1) Так как поршень подвижный (не закреплен), то процесс будет происходить при постоянном давлении. Уравнение состояния газа:
где 
— давление газа, 
— объем, занимаемый газом, 
— количество вещества газа, 
— универсальная газовая постоянная, 
— абсолютная температура.
Выразим отсюда объем газа:
При уменьшении количества вещества газа (
, 
) его объем уменьшится.
Сила Архимеда — 3
2) Сила Архимеда:
где 
— плотность газа, 
— ускорение свободного падения, 
— объем шарика.
Плотность газа по определению равна:
где 
— масса газа.
Подставим (1) в (2) с учетом того, что 
, где 
— молярная масса газа:
Плотность газа не изменится и сила Архимеда, следовательно, тоже.