Question

Определите глубину озера если объём воздушного пузырька удваивается при подъёме со дна на поверхность . Температура пузырька не успевает измениться при подъёме

Answer 1

Дано:                         I                                Решение

p=$10^{5}$Па I   Допустим атм.давление= p. Давление воды-h равно

V2=2V1                      I   p=pa+pgh

p=1000kg/m^3          I   По закону Бойля-Мариотта

=================  I  (pgh+pa)V1=p2V2

     h-?                        I  Так как из усл V2=2V1---- pgh+pa=2pa, откуда

                                  I  h=$\frac{pa}{pg} =\frac{10^{5} }{1000*9.8}$=10.3m

ОТВЕТ 10.3m

Answer 2

Данная ситуация описывает закон Бойля-Мариотта, который устанавливает, что при неизменной температуре объем газа обратно пропорционален его давлению.

Пусть V1 и V2 - объемы пузырька на дне и на поверхности соответственно, и H - глубина озера. При подъеме пузырька объем удваивается, поэтому можем записать соотношение:

V2 = 2 * V1

Согласно закону Бойля-Мариотта, объем газа пропорционален обратно его давлению. Поскольку пузырек находится под водой, его давление зависит от глубины H. Таким образом, можно записать следующее соотношение:

V1 / P1 = V2 / P2

где P1 и P2 - давления на дне и на поверхности соответственно.

Учитывая, что пузырек находится на одной глубине и его температура не меняется, давления на дне и на поверхности будут одинаковыми. Значит P1 = P2.

Исключив P1 и P2 из уравнения, получаем:

V1 = V2

V1 = 2 * V1

Отсюда следует, что V1 = 0, что невозможно, так как объем газа не может быть нулевым.

Таким образом, данная ситуация неправдоподобна, и не существует такой глубины озера, при которой объем воздушного пузырька удваивается при подъеме со дна на поверхность.