102025 - Порвется ли мембрана

Класс: 10, 11
Трудность: 2

Прочный теплоизолированный сосуд объёмом V = 10 л, содержащий m = 4 г гелия, разделяют тонкой жёсткой мембраной, которая выдерживает разность давлений до Δp = 1000 Па. В левой части сосуда, составляющей 1=3 всего объёма, включают нагреватель. Благодаря теплопроводности мембраны тепло
передаётся в правую часть сосуда. Известно, что при разности температур ΔT = 1 К за одну секунду мембрана пропускает количество тепла W = 0,2 Дж. При какой максимальной мощности нагревателя мембрана останется целой в течение длительного времени нагревания? Считайте, что температуры газа в каждой части сосуда равномерно распределены по соответствующему объёму.

Подсказка: 
Решение: