Question

во сколько раз увеличивается объем воздушного пузырька которая истекает из глубины 15 м до поверхности озера. Считайте что темппратура стала атмосферное давление равно 100 кПа g = 10 м с плотность воды составляет 1000 кг м поверхностным натяжением пренебрегите

Answer 1

Задание из легких, но сам над ним думал два дня, ибо не знал теории.

Задание из ВНО 2012 года по физике.

 

Приступим:

 

Дано:

h=15м

$P_a$=100кПа=$10^5$Па

$P_B$=1000кг/м

 

Найти:

$frac{V_2}{V_1}= ?$

 

Решение.

 

По условию температура одинаковая, значит это изотермически процесс.

 

Из уравнения Бойля-Мариотта:

 

$P_1cdot V_1=P_2cdot V_2$

 

От сюда выражаем то, что надо найти:

 

$frac{V_2}{V_1}=frac{P_1}{P_2}$

 

Теперь разберемся с обозначениями: 

 

$V_1$ - объем пузырька на глубине.

$V_2$ - объем пузырька на поверхности.

$P<var>_1</var>$ - давление пузырька на глубине.

$P<var>_2</var>$ - давление пузырька на новерзности.

 

$P<var>_1</var>$ - это сумма давления воды и атмосферного давления.

Считается следующим образом:

 

$P_1 = P_a + P_B cdot g cdot h$

$P_2 = P_a$

 

Из всего выше изложеного:

$frac{V_2}{V_1}=frac{P_a + P_B cdot g cdot h}{P_a} = frac{10^5 + 10 cdot 15}{10^5} = frac{25}{10} = 2.5$

 

 

Ответ: в 2,5 раза