Question

СРОЧНО помогите пожалуйста Зав’язаний поліетиленовий пакет об’ємом 1 л, заповнений повітрям при температурі 20°С і нормальному атмосферному тиску, занурили у воду, температура якої 5°С, на глибину 10 м. Який об’єм пакета у воді? Густина води 1000 кг/м3.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

p = p_atm + ρgh - давление в воде на глубине h

p_atm * V₁/T₁ = (p_atm + ρgh )*V₂/T₂

V₂ = V₁* (p_atm /(p_atm + ρgh )) * T₂/T₁ = 1 л * 101325/(101325+1000*10*10) * (5+273)/(20+273) = 0,477524964 л ~ 0,48 л

Answer 2

Для вирішення цієї задачі ми можемо використовувати закон Архімеда, який стверджує, що водяне тіло витісняє об'єм рідини, рівний своєму власному об'єму.

1. Спочатку знайдемо об'єм повітря в пакеті при температурі 20°C та нормальному атмосферному тиску.

Основна ідея: гази розширюються та стискаються зміною температури та тиску. Знаючи закон газів Ідеального газу (PV = nRT), де P - тиск, V - об'єм, n - кількість молей газу, R - газова стала, T - температура в Кельвінах, ми можемо вирішити цю задачу.

Для повітря:

• T1 = 20°C = 20 + 273.15 = 293.15 K
• P1 (нормальний атмосферний тиск) = 101325 Па
• R (газова стала для повітря) = 287 J/(kg*K)

Знаючи ці значення, ми можемо виразити об'єм V1 повітря в пакеті:

V1 = (n * R * T1) / P1

2. Тепер знайдемо об'єм повітря в пакеті при температурі 5°C (яку переведемо в Кельвіни) і тиску води на глибині 10 метрів.

Температура води при 5°C = 5 + 273.15 = 278.15 K Тиск води на глибині h (в данному випадку, h = 10 м) можна знайти за допомогою густини води та гравітаційного прискорення (g):

P2 = P1 + (густина_води * g * h)

3. Тепер ми можемо знайти об'єм повітря в пакеті під водою за допомогою закону Архімеда:

V2 = V1 * (P1 / P2)

Де V2 - об'єм пакета у воді.

Підставляючи всі значення, ми отримаємо:

V2 = V1 * (P1 / P2) V2 = (n * R * T1) / P1 * (P1 / P2)

Зараз вам потрібно знайти значення n - кількість молей повітря в пакеті. Для цього використовуйте рівняння ідеального газу:

n = (P1 * V1) / (R * T1)

Після знаходження значення n, ви можете обчислити V2.