Какое будет давление (в мм рт. ст.) под колоколом через 5 минут после включения насоса, если из-под колокола каждую
Какое будет давление (в мм рт. ст.) под колоколом через 5 минут после включения насоса, если из-под колокола каждую минуту откачивается 20% находящегося там воздуха, а начальное давление равно 625 мм ртутного столба?
17.11.2023 07:21
Объяснение:
Для решения задачи о давлении в колоколе мы должны учесть, что каждую минуту откачивается 20% воздуха. Это означает, что остается 80% воздуха от исходного объема. Для удобства давление измеряется в мм ртутного столба.
Чтобы найти давление под колоколом через 5 минут, мы должны умножить начальное давление на коэффициент 0,8, соответствующий оставшемуся воздуху после каждого этапа откачивания в течение 5 минут.
Таким образом, мы можем рассчитать давление на каждом этапе следующим образом:
1 минута: 625 * 0,8 = 500 мм рт. ст.
2 минуты: 500 * 0,8 = 400 мм рт. ст.
3 минуты: 400 * 0,8 = 320 мм рт. ст.
4 минуты: 320 * 0,8 = 256 мм рт. ст.
5 минут: 256 * 0,8 = 204,8 мм рт. ст.
Таким образом, давление под колоколом через 5 минут после включения насоса составит приблизительно 204,8 мм ртутного столба.
Совет:
Для лучшего понимания этой задачи, рекомендуется обратить внимание на коэффициент 0,8. Он представляет собой оставшуюся часть воздуха после каждого этапа откачивания.
Проверочное упражнение:
Определите, какое будет давление под колоколом через 3 минуты после включения насоса, если начальное давление равно 800 мм ртутного столба и каждую минуту откачивается 25% воздуха.
Описание: Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для расчета изменения давления в закрытом сосуде при изменении объема.
Известно, что каждую минуту откачивается 20% воздуха, значит, остается 80% оригинального объема. Давление пропорционально объему, поэтому оставшееся давление будет равно 80% начального давления.
Для расчета давления через 5 минут мы должны умножить оставшееся давление на 0,8 (поскольку каждые 5 минут уменьшение воздуха составляет 20%). Таким образом, мы получим давление через 5 минут:
Давление через 5 минут = 0,8 * начальное давление
Вставим значения:
Давление через 5 минут = 0,8 * 625 мм ртутного столба
Выполнив простой математический расчет, получим:
Давление через 5 минут = 500 мм ртутного столба
Таким образом, давление под колоколом через 5 минут после включения насоса составит 500 мм ртутного столба.
Совет: Для более глубокого понимания задачи рекомендуется изучить законы Гей-Люссака и Бойля-Мариотта, которые связаны с изменением давления в закрытой системе.
Задача на проверку: Какое будет давление под колоколом через 8 минут после включения насоса, если каждую минуту откачивается 15% находящегося там воздуха, а начальное давление равно 800 мм ртутного столба?