Вопрос задан 13.07.2026 в 23:21. Предмет Физика. Спрашивает Оспищева Маша.

1. Объем комнаты 50 м³. Какая масса воздуха выйдет из комнаты при повышении температуры от 0°С до 40°С? Атмосферное давление — нормальное.
2. В сосуд объемом 10 л накачивают воздух при помощи поршневого насоса, объем которого равен 0,1 л. Каким будет давление воздуха в сосуде после 100 качаний? Первоначальное давление воздуха в сосуде равно наружному.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Петухов Артём.

1. Комната 50 м³. Масса воздуха, выходящая при нагревании от 0°C до 40°C

Объём комнаты постоянный (50 м³), давление остаётся атмосферным, значит количество воздуха внутри меняется так, чтобы выполнялось уравнение состояния идеального газа:

m=pVRTm = \frac{pV}{RT}

При постоянных pp и VV масса воздуха обратно пропорциональна температуре в Кельвинах:

m∼1Tm \sim \frac{1}{T}

Переведём температуры:

  • T1=0∘C=273 KT_1 = 0^\circ C = 273\,K

  • T2=40∘C=313 KT_2 = 40^\circ C = 313\,K

Начальная масса воздуха в комнате при 0°C:
Берём стандартную плотность воздуха при нормальных условиях:
ρ1≈1.29 кг/м3\rho_1 \approx 1.29\, \text{кг/м}^3

m1=ρ1V=1.29⋅50=64.5 кгm_1 = \rho_1 V = 1.29 \cdot 50 = 64.5\, \text{кг}

Теперь найдём массу при 40°C:

m2=m1⋅T1T2=64.5⋅273313m_2 = m_1 \cdot \frac{T_1}{T_2} = 64.5 \cdot \frac{273}{313} 273313≈0.872\frac{273}{313} \approx 0.872 m2≈64.5⋅0.872≈56.3 кгm_2 \approx 64.5 \cdot 0.872 \approx 56.3\, \text{кг}

Разность — это масса воздуха, которая выйдет из комнаты:

Δm=64.5−56.3=8.2 кг\Delta m = 64.5 - 56.3 = 8.2\, \text{кг}

Ответ: примерно 8.2 кг воздуха выйдет из комнаты.


2. Сосуд 10 л и насос 0,1 л. Давление после 100 качаний

Объём сосуда: V=10 лV = 10\,л
Объём насоса: Vp=0.1 лV_p = 0.1\,л
Число качаний: n=100n = 100

Каждое качание добавляет порцию воздуха, равную 0.1 л при атмосферном давлении.

Количество добавленного воздуха эквивалентно объёму:

Vдобав=n⋅Vp=100⋅0.1=10 лV_{\text{добав}} = n \cdot V_p = 100 \cdot 0.1 = 10\,л

То есть в сосуд добавили воздуха, эквивалентного ещё одному объёму сосуда при нормальном давлении.

При постоянной температуре и фиксированном объёме:

PP0=1+VдобавV\frac{P}{P_0} = 1 + \frac{V_{\text{добав}}}{V}

Подставим:

VдобавV=1010=1\frac{V_{\text{добав}}}{V} = \frac{10}{10} = 1 P=P0(1+1)=2P0P = P_0 (1 + 1) = 2P_0

Так как начальное давление было атмосферным, получаем:

Ответ: давление станет примерно 2 атмосферы (2P₀).

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос