101012 - Вода и гелий

Класс: 10, 11
Трудность: 1

В вертикальный теплоизолированный цилиндрический сосуд с гладкими стенками, закрытый лёгким теплоизолирующим поршнем площадью S, поместили воду при температуре T0 = 273 К и ν молей гелия при температуре T < T0. Через большое время после этого внутри сосуда установилась температура T0. Пренебрегая давлением водяных паров, теплоёмкостью сосуда и поршня, а также растворением гелия в воде, найдите, на какое расстояние сместился поршень при установлении теплового равновесия. Удельная теплота плавления льда λ, плотность льда ρл, плотность воды ρв > ρл. Давление над поршнем постоянно и равно нормальному атмосферному давлению p0.

Подсказка: 
Решение: