水槽に入れた水温がT,(絶対温度)の水に,理想気体を閉じ込めた円筒容器を浮
あな
かべる。図1のように,容器は上面が閉じ,下面が開いており, 側面に小さな孔が
ある。容器の質量は m, 断面積はSであり,その厚さは無視できる。容器内の気
体の圧力がpiであり, 容器内の水位が水槽の水面からliだけ下がったところにあ
るとき,容器の上面が水面と接するように浮いた。 ただし, 大気圧を poとし, 容
器内の気体の質量は無視でき, その温度は常に水温と同じであるとする。また, 水
の密度pは変化せず,水の蒸発の影響は無視できるものとする。重力加速度の大
きさをgとする。
M po
断面積S
p1 気体
li
T」
p
IDt
flato
図 1