102025 - Порвется ли мембрана

Так как массы гелия в каждой из частей сосуда пропорциональны
объёмам этих частей, то из уравнения Менделеева — Клапейрона
следует, что давления в левой и правой частях сосуда будут равны,
соответственно,

где T1 и T2 — температуры в
левой и в правой частях сосуда, μ = 4 г/моль — молярная масса гелия.
Отсюда при максимальной разности давлений между частями сосуда

поток тепла через мембрану в правую часть сосуда будет равен

Поскольку массы гелия в левой и правой частях сосуда относятся,
как 1 : 2, то для поддержания постоянной разности температур между
частями сосуда в его левую часть от нагревателя в единицу времени
должно поступать количество теплоты

то есть максимальная мощность нагревателя равна 0,36 Вт.