Какое изменение энергии оболочки мыльного пузыря (в мкДж) происходит при изотермическом увеличении его диаметра с

Тема: Изменение энергии оболочки мыльного пузыря при увеличении диаметра

Описание:
Изменение энергии оболочки мыльного пузыря может быть вычислено с использованием формулы для работы против силы поверхностного натяжения.

В данной задаче, необходимо учесть, что изотермический процесс означает, что теплообмен с окружающей средой отсутствует и температура системы остается постоянной.

Формула для изменения энергии оболочки мыльного пузыря:

ΔE = 4πR²ΔT,

где ΔE - изменение энергии, R - радиус мыльного пузыря, ΔT - изменение диаметра.

В нашем случае, начальный диаметр пузыря равен 2 мм (или 0,002 м), а конечный диаметр равен 3 мм (или 0,003 м).

Радиус начального состояния:
R1 = 0,002 м / 2 = 0,001 м.

Радиус конечного состояния:
R2 = 0,003 м / 2 = 0,0015 м.

Изменение радиуса:
ΔR = R2 - R1 = 0,0015 м - 0,001 м = 0,0005 м.

Изменение энергии оболочки:
ΔE = 4πR²ΔT = 4π(0,0015 м)² * 0,0005 м = 0,0000188 м² * 0,0005 м * 0,04 Н/м ≈ 3,76 * 10^(-8) Н·м.

1 мкДж = 10^(-6) Дж, поэтому выразим результат в микроджоулях:
3,76 * 10^(-8) Н·м ≈ 3,76 * 10^(-2) мкДж.

Таким образом, изменение энергии оболочки мыльного пузыря составляет примерно 3,76 мкДж.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется изучить законы поверхностного натяжения и его взаимосвязь с размерами пузыря.

Упражнение:
С какой силой будет действовать поверхностное натяжение на мыльный пузырь, если его радиус равен 1 см и коэффициент поверхностного натяжения составляет 0,02 Н/м? (Ответ представьте в Ньютонах)