Во сколько раз увеличится объем пузырька воздуха при всплытии его со дна озера глубиной 20 м?

Физика 8 класс Законы газов и их применение объем пузырька всплытие дно озера глубина 20 м физика 8 класс закон Бойля-Мариотта давление газ изменение объёма атмосферное давление Новый

Чтобы понять, во сколько раз увеличится объем пузырька воздуха при всплытии со дна озера, нужно использовать закон Бойля-Мариотта, который описывает зависимость давления и объема газа. Этот закон гласит, что при постоянной температуре произведение давления и объема газа остается постоянным.

Шаги для решения задачи:

1. Определим давление на дне озера: На глубине 20 метров давление можно рассчитать по формуле:
• P = P0 + ρgh
• где:
• P0 - атмосферное давление (примерно 101325 Па),
• ρ - плотность воды (примерно 1000 кг/м³),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²),
• h - глубина (в нашем случае 20 м).
2. Подставляем значения:
• P = 101325 + 1000 * 9.81 * 20
• P = 101325 + 196200 = 297525 Па.
3. Определим давление на поверхности: На поверхности воды давление равно атмосферному, то есть P = 101325 Па.
4. Применим закон Бойля-Мариотта: По этому закону мы можем записать:
• P1 * V1 = P2 * V2
• где P1 и V1 - давление и объем пузырька на дне, P2 и V2 - давление и объем пузырька на поверхности.
5. Подставляем известные значения:
• 297525 * V1 = 101325 * V2
• V2 = (297525 / 101325) * V1.
6. Вычисляем отношение объемов:
• V2 / V1 = 297525 / 101325 ≈ 2.93.

Таким образом, объем пузырька воздуха увеличится примерно в 2.93 раза при всплытии со дна озера глубиной 20 метров.