Який об єм повітря займе гумова куля після того, як її занурити на глибину в 10 метрів у воді, температура якої складає

Предмет вопроса: Об'єм повітря в гумовій кулі після занурення у воду

Пояснення: Для вирішення цієї задачі ми можемо скористатися законом Бойля-Маріотта, який визначає зв'язок між об'ємом, температурою і тиском газу. Закон говорить, що при постійній кількості газу, температурі і кількості молекул тиск газу змінюється пропорційно до зворотної величини його об'єму.

Щоб вирішити цю задачу, спочатку переведемо дані про температуру з Цельсія до Кельвіна, оскільки ми повинні використовувати абсолютну температуру. За формулою Кельвіна: Т(К) = Т(°C) + 273.15.

Тоді ми можемо використати формулу Бойля-Маріотта: P1 * V1 = P2 * V2, де P1 і V1 - початковий тиск і об'єм повітря у гумовій кулі, P2 і V2 - кінцевий тиск і об'єм повітря у гумовій кулі.

Таким чином, ми розраховуємо новий об'єм V2 повітря у гумовій кулі після занурення у воду за формулою: V2 = (P1 * V1 * T2) / (P2 * T1).

Підставляючи дані з задачі (P1 = 1 атм, V1 = 2 л, T1 = 20 °C = 293.15 К, P2 = 1 атм, T2 = 4 °C = 277.15 К) ми знаходимо новий об'єм V2: V2 = (1 * 2 * 277.15) / (1 * 293.15).

Отримуємо: V2 ≈ 1.883 л (до трьох значущих цифр)

Приклад використання: Яка кількість повітря за об'ємом займе гумова куля після того, як її занурити на глибину в 5 метрів у воді, температура якої складає 10 °С? В кулі міститься 3 л повітря за температури 25 °С і нормального атмосферного тиску.

Порада: Будьте уважні при вирішенні задачі, перевірте, чи використовуєте правильні одиниці вимірювання для температур (Кельвіна) і об'ємів (літри).