СРОЧНО РЕШИТЕ ПРОШУ!

Во сколько раз увеличивается объем воздушного пузырька, когда он поднимается со дна водоема глубиной 8 м на поверхность? Плотность воды 1000 кг/м³, атмосферное давление 0,1 МПа. Температура воды на глубине и у поверхности водоема одинаковая? Можете полностью расписать?

Физика 11 класс Температура и давление газа. Закон Бойля-Мариотта объем воздушного пузырька подъем пузырька физика 11 класс давление в жидкости закон Бойля изменение объёма глубина водоема плотность воды атмосферное давление температура воды Новый

Для решения этой задачи воспользуемся законом Бойля-Мариотта, который гласит, что при постоянной температуре произведение давления и объема газа остается постоянным. Это можно записать в виде:

P1 * V1 = P2 * V2

где:

• P1 - начальное давление на глубине;
• V1 - начальный объем пузырька на глубине;
• P2 - давление на поверхности;
• V2 - объем пузырька на поверхности.

Теперь определим давления на глубине и на поверхности:

1. Давление на поверхности (P2): Это атмосферное давление, которое равно 0,1 МПа.
2. Давление на глубине (P1): Давление на глубине можно рассчитать по формуле:

P1 = P0 + ρ * g * h

где:

• P0 - атмосферное давление (0,1 МПа);
• ρ - плотность воды (1000 кг/м³);
• g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²);
• h - глубина (8 м).

Теперь подставим известные значения:

P1 = 0,1 МПа + (1000 кг/м³ * 9,81 м/с² * 8 м)

Сначала вычислим вторую часть уравнения:

ρ * g * h = 1000 * 9,81 * 8 = 78480 Па = 0,07848 МПа

Теперь подставим это значение в уравнение для P1:

P1 = 0,1 МПа + 0,07848 МПа = 0,17848 МПа.

Теперь у нас есть значения P1 и P2:

• P1 = 0,17848 МПа;
• P2 = 0,1 МПа.

Теперь мы можем использовать закон Бойля-Мариотта:

P1 * V1 = P2 * V2

Перепишем это уравнение для нахождения отношения объемов:

V2 / V1 = P1 / P2

Теперь подставим значения:

V2 / V1 = 0,17848 / 0,1 = 1,7848.

Это означает, что объем пузырька увеличивается в 1,7848 раз.

Ответ: Объем воздушного пузырька увеличивается примерно в 1,78 раз при подъеме со дна водоема глубиной 8 м на поверхность.