Какое изменение свободной энергии происходит при раздувании мыльного пузыря диаметром, увеличивающимся с 3 * 10^-2

Тема: Изменение свободной энергии при раздувании мыльного пузыря

Инструкция: При раздувании мыльного пузыря происходит увеличение его диаметра, что влечет за собой изменение поверхности мыльного пузыря и, следовательно, изменение его свободной энергии.

Свободная энергия пузыря может быть определена следующей формулой:

ΔG = γ * ΔS,

где ΔG - изменение свободной энергии, γ - поверхностное натяжение, ΔS - изменение поверхности.

Для расчета изменения поверхности мыльного пузыря можно использовать формулу:

ΔS = 4 * π * (R2 - R1),

где ΔS - изменение поверхности, π - математическая константа pi, R1 - начальный радиус пузыря, R2 - конечный радиус пузыря.

В данной задаче начальный радиус пузыря R1 равен 3 * 10^-2 м и конечный радиус пузыря R2 равен 30 * 10^-2 м. Поверхностное натяжение γ равно 30 * 10^-3 Н/м².

Для расчета изменения свободной энергии ΔG подставляем известные значения в формулу:

ΔG = γ * ΔS = γ * (4 * π * (R2 - R1)).

Пример использования:
Заданы следующие значения:
R1 = 3 * 10^-2 м,
R2 = 30 * 10^-2 м,
γ = 30 * 10^-3 Н/м².
Требуется найти изменение свободной энергии ΔG при раздувании мыльного пузыря.

Совет: Чтобы лучше понять концепцию свободной энергии и ее изменения при различных процессах, рекомендуется изучить основные понятия термодинамики, такие как энтальпия, энтропия и свободная энергия. Также полезно ознакомиться с применением этих понятий в реальных физических процессах.

Упражнение:
При раздувании мыльного пузыря его радиус увеличивается в 2 раза. Начальный радиус пузыря равен 5 см. Поверхностное натяжение равно 20 мН/м. Найдите изменение свободной энергии пузыря.