Дано:

Резиновый шарик завязан (количество газа внутри постоянно), температура постоянна. Под колокол накачивают воздух — внешнее давление растёт.

Найти:

Как изменяются объём шарика и давление внутри него. ⠀

Решение:

Изначально шарик находится в равновесии: давление газа внутри шарика равно давлению снаружи, стенки шарика уравновешены. При накачке воздуха под колокол внешнее давление увеличивается. Дополнительные молекулы воздуха снаружи чаще ударяются о стенку шарика — внешняя сила давления превышает внутреннюю, и шарик начинает сжиматься. Газ внутри шарика: количество вещества \nu = \text{const}, температура T = \text{const}. По уравнению Менделеева–Клапейрона: PV = \nu RT = \text{const} Это изотермический процесс (закон Бойля–Мариотта): P_1 V_1 = P_2 V_2 Объём уменьшается (V уменьшается), давление внутри шарика увеличивается (P увеличивается) — до тех пор, пока не сравняется с внешним давлением и не наступит новое равновесие.