Моя статья будет о моем опыте с горизонтально расположенным цилиндрическим сосудом и движением поршня внутри него. В начальный момент я имел смесь гелия и аргона слева от поршня и неон справа. Масса гелия составляла 4 г, а масса аргона ౼ 40 г. Поршень находился в равновесии посередине сосуда. Оказалось, что материал поршня был проницаем для гелия, но непроницаем для аргона и неона. Это привело к перемещению поршня. Итак, в какую сторону и на какое расстояние сместился поршень? Так как гелий проходит через поршень, аргона и неона не проникающих через поршень, гелий будет перемещаться из левой части сосуда в правую. Это создаст давление гелия в правой части, которое будет превышать давление гелия в левой части.
Так как поршень начально находился в равновесии, он начнет смещаться вправо под действием этой разницы давлений. Движение будет продолжаться, пока давление гелия в левой части сосуда не уравновесится с давлением гелия в правой части. Чтобы определить, на какое расстояние сместится поршень, необходимо учесть закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при неизменной температуре и массе газа, давление обратно пропорционально его объему. Так как масса газа в системе остается постоянной, увеличение давления в правой части сосуда приводит к уменьшению объема гелия в этой части. Следовательно, поршень переместится на расстояние, равное увеличению давления, путем сжатия газа в правой части. Поскольку масса аргона и неона остается постоянной и у них нет проницаемости через поршень, их давление и объем в левой части сосуда останутся неизменными, и поршень не будет двигаться влево. Таким образом, поршень будет двигаться вправо на расстояние, равное сжатию гелия в правой части сосуда. Для того чтобы точно определить эту величину, необходимо учесть изначальный объем гелия в левой части сосуда и изменение его объема в правой части.
В итоге, в результате эксперимента, поршень сместится вправо на определенное расстояние, которое можно рассчитать, зная давление и объем гелия в каждой части сосуда. Здесь необходимо учеть закон Бойля-Мариотта.