Вопрос задан 16.01.2025 в 18:33. Предмет Физика. Спрашивает Стрельникова Катя.

Воздух в упругой оболочке при температуре 20 и при нормальном атмосферном давлении занимает объём 3л Какой объём займёт этот воздух под водой на глубине 136м где температура 4

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Сыздыкова Александра.

Чтобы определить, какой объём займёт воздух на глубине 136 метров под водой при температуре 4°C, нужно учесть изменение давления и температуры.

Данные задачи:

  1. Начальная температура воздуха, T1T_1 = 20°C (или 293 Кельвина, перевод в Кельвины: T=t+273T = t + 273);
  2. Начальный объём, V1V_1 = 3 литра;
  3. Начальное давление, P1P_1 — нормальное атмосферное давление, то есть 1 атмосфера (или 101,3 кПа);
  4. Глубина погружения — 136 метров;
  5. Температура на глубине, T2T_2 = 4°C (или 277 К);
  6. Найти новый объём воздуха, V2V_2.

Шаг 1. Определим давление на глубине

Для воды давление увеличивается на 1 атмосферу примерно каждые 10 метров. Значит, на глубине 136 метров давление будет равно:

P2=1 атмосфера+13610=1+13,6=14,6 атмосферP_2 = 1 \text{ атмосфера} + \frac{136}{10} = 1 + 13,6 = 14,6 \text{ атмосфер}

Шаг 2. Используем закон Бойля — Гей-Люссака

Закон Бойля — Гей-Люссака гласит, что для идеального газа при изменении давления и температуры выполняется соотношение:

P1V1T1=P2V2T2\frac{P_1 \cdot V_1}{T_1} = \frac{P_2 \cdot V_2}{T_2}

Отсюда находим V2V_2:

V2=V1P1P2T2T1V_2 = V_1 \cdot \frac{P_1}{P_2} \cdot \frac{T_2}{T_1}

Шаг 3. Подставим значения

Подставим известные данные:

V2=3114,6277293V_2 = 3 \cdot \frac{1}{14,6} \cdot \frac{277}{293}

Теперь проведём вычисления поэтапно:

  1. 114,60,0685\frac{1}{14,6} \approx 0,0685
  2. 2772930,945\frac{277}{293} \approx 0,945
  3. Умножаем: V2=3×0,0685×0,9450,194V_2 = 3 \times 0,0685 \times 0,945 \approx 0,194 литра

Ответ

На глубине 136 метров при температуре 4°C воздух займёт объём примерно 0,194 литра.

Это происходит из-за значительного увеличения давления на глубине, что приводит к сжатию воздуха.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос