В сосуде, закрытом пробкой, находится воздух под давлением 0,5∙105 Па. Какой объем воды войдет в сосуд, если его опустить в воду на глубину 10 м открытым концом вниз и открыть пробку? Объем сосуда 4 л, атмосферное давление 105 Па. Температура в толще воды и у её поверхности одинакова. Решения задачи
Данные задачи: воздух в сосуде принимает два состояния
Для сосуда над водой нам известны его объем и давление воздуха в нем. Для сосуда под водой нам неизвестны ни его объем, ни давление воздуха в нем. Давление в жидкости зависит от глубины и определяется по формуле
$ p = ρgh $ Где ρ - плотность воды Учитывая давление атмосферы находим давление воздуха под водой
$ p_2 = p_1+ρgh=1×10^5+1×10^5=2×10^5 Па $ Применяем уравнение состояния идеального газа
$ \frac{pV}{T} = const $ Тогда
$ \frac{p_{1}V_{1}}{T_{1}} = \frac{p_{2}V_{2}}{T_{2}} $ Переписываем
$ =\frac{p_{1}V_{1}}{T} = \frac{p_{2}V_{2}}{T} $ Упрощаем
$ p_{1}V_{1}=p_{2}V_{2} $ Откуда находим
$ V_{2}=\frac{p_{1}V_{1}}{p_{2}}=\frac{0,5×10^5×0,004}{2×10^5}= 0,001 м^3=1 л $ Тогда
$ V_{1}-V_{2}=4-1=3 л $ Ответ:
$ в сосуд войдет 3 литра воды $ КомментарииЧтобы предложить решение пожалуйста войдите или зарегистрируйтесь |
Записать новую задачу Все задачи Все темы Все физики |
Комментарии