Полное условие задачи:
Краткое условие задачи:
Решение задачи:
Пробка выскакивает, если сила давления газа в сосуде становится больше суммы сил атмосферного давления и максимальной силы трения покоя пробки о края отверстия:
По первому началу термодинамики переданное газу количество теплоты идет на изменение внутренней энергии
и совершение работы против внешних сил. Объем сосуда не изменяется, следовательно, работа газа равна нулю, тогда:
Идеальный газ подчиняется уравнению состояния Клапейрона — Менделеева:
Отсюда находим площадь отверстия: