В теплоизолированном герметичном сосуде с гладкими стенками, стоящем на полу лифта, под тяжелым подвижным поршнем находится одноатомный идеальный газ. Изначально поршень находится в положении равновесия. Объясните сдвиг поршня относительно сосуда после начала спуска лифта с постоянным ускорением. Определите направление сдвига (вверх/вниз) и изменение температуры газа в сосуде при этом. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Давление воздуха в лифте соответствует атмосферному.

При начале спуска лифта с постоянным ускорением, на поршень начинает действовать сила инерции, направленная вверх. Это приводит к тому, что поршень сдвигается вверх относительно сосуда. При этом объем газа в сосуде увеличивается, так как поршень поднимается, уменьшая давление внутри сосуда.

Увеличение объема газа приводит к уменьшению давления газа в сосуде, согласно закону Бойля-Мариотта. Уменьшение давления газа в сосуде приводит к уменьшению силы, действующей на поршень, и он продолжает двигаться вверх до тех пор, пока не установится новое равновесие.

Изменение объема газа приводит к изменению температуры газа в сосуде, согласно закону Гей-Люссака. При увеличении объема газа температура газа также увеличивается. Таким образом, при сдвиге поршня вверх относительно сосуда, температура газа в сосуде увеличивается.

Итак, поршень сдвигается вверх относительно сосуда, а температура газа в сосуде увеличивается.