A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. I. megoldás. A dugattyúval a hengerben levő gázt két független részre osztjuk, amelyek nem keveredhetnek, ezért az állapotváltozás után mindkét részben ugyanannyi részecske lesz, mint az állapotváltozás előtt. A feladat megoldásában a hőmérsékletet állandónak tekintjük. Ekkor a gáz állapotváltozását a Boyle ‐ Mariotte törvény írja le. Legyen a kezdeti állapotban a rövidebb részben levő gáznak a térfogata és nyomása , ill. , a másik részben levő gáznak pedig , ill: , ahol a dugattyú keresztmetszete. A dugattyú addig fog mozogni, míg a két gázrész nyomása meg nem egyezik. Jelöljük ezt a nyomást -vel, és a gázok térfogatát ebben az esetben -el, illetve -vel. A Boyle ‐ Mariotte törvény értelmében | | (1‐2) | Tudjuk, hogy a fémhenger hossza nem változik meg, azaz Az (1‐2) egyenletekből | | (4) | A (3)‐(4) összefüggésekből -ra értéket kapunk, vagyis a dugattyú most és hosszúságú részekre osztja a hengert.
II. megoldás. A henger két ( és ) részének térfogata kezdetben , . A henger részében levő nyomású gázban annyi részecske van, mint amennyi térfogatú nyomású gázban. A részben a gáz nyomása és a térfogata , tehát egyenlő nyomás esetén a két részben levő gáz térfogata úgy aránylik egymáshoz, mint a -höz. Mivel a henger űrtartalma , így az egyenlő nyomás beálltakor az és rész hossza: | |
|