Определите, во сколько раз увеличивается объем воздушного пузыря, всплывает из глубины 15 м до поверхности озера. считайте, что температура постоянная, атмосферное давление равно 100 кпа, g = 10 м / с ^ 2, плотность воды составляет 1000 кг / м ^ 3. поверхностным натяжением пренебрегите

t=const

p1v1= p2v2

 

p1= gph= 10*1000*15=150000 па

 

v2/ v1= p1/ p2

 

v2/ v1= 150000 / 100000=1,5

Υ=4моль p=415,5па t=100к основная формула pv=υrt, где константа r=8,31 (дж/моль*к) 1. находим начальный объём v=υrt/p, или v = 4*8,31*100 / 415,5 = 8м3 (метров кубических). точка 1 на графиках: p1=415,5па (1,5 см), v1=8м3 (3 см), t1=100к (1,5 см). 2. изобарное (p=const) нагревание: p2=p1=415,5па (1,5 см), нагревание вдвое t2=2*t1=200к (3 см), при изобарном процессе v2/v1 = t2/t1, то есть v2=2*v1=16м3 (6 см). 3. изотермическое (t=const) сжатие: t3=t2=200к (3 см), сжатие вдвое v3=0,5*v2=8м3 (3 см), при изотермическом процессе p3/p2 = v2/v3 (то есть при сжатии давление возрастает) p3=2*p2=2*415,5=831па (3 см). 4. изохорное (v=const) охлаждение до t4=t1=t=100к (1,5 см): v4=v3=8м3 (3 см), при изохорном процессе p4/p3=t4/t3 => p4=(t4/t3)*p4 p4=(100/200)*831=415,5па (1,5 см) =p1. таким образом, точка 4 совпадает с точкой 1. строим графики, все они выглядят одинаково: прямоугольный треугольник (в случае v-t он перевёрнутый) со вдавленной внутрь гипотенузой, нарисуешь её гиперболой «на глазок».

воздух будет "входить" в сосуд" пока давление смеси газов в сосуде и давление атмосферы не уравняется

то есть р=ратм=10^5 па

давление в оказывает аргон,кислород и азот

то есть р=р1+р2+р3

 

из уравнения клайперона-менделеева р1=v1rt/v = 16.5*8.31*320/0.83 = 52864 па = 0.529*10^5 па -давление аргона в сосуде

р2=v2rt/v -   давление кислорода

p3=v3rt/v - давление азота

v3=4v2 - так как на 1 молекулу кислорода приходится 4 молекулы азота

значит р3=4v2rt/v

тогда р=р1+ v2rt/v+4v2rt/v 

p=p1+5v2rt/v

v2=(p-p1)v/5rt=(10^5-0.529*10^5)*0.83/5*8.31*320=2.94 моль