Z dna rzeki o głębokości 3 metry, zaczyna wypływać na powierzchnię wody pęcherzyk metanu. Wyznacz całkowite ciśnienie na tej głębokości. Zakładając, że podczas wypływania temperatura gazu nie zmienia się, oblicz, ile razy zwiększyła się objętość pęcherz

Z dna rzeki o głębokości 3 metry, zaczyna wypływać na powierzchnię wody pęcherzyk metanu. Wyznacz całkowite ciśnienie na tej głębokości. Zakładając, że podczas wypływania temperatura gazu nie zmienia się, oblicz, ile razy zwiększyła się objętość pęcherzyka. Ciśnienie atmosferyczne wynosi 100000 Pa, gęstość wody ρ = 1000 kg/m3. .
Odpowiedź

pa=10^5 Pa; ρ=1000 kg/m^3; h=3 m; g=9,81 m/s^2 cisnienie p1=pa+ρgh= 10^5+1000*9,81*3=129430 Pa dla przemiany izotermicznej pV=const p1V1=paV2 V2=p1V1/pa= V1*129430/10^5=1,2943V1 V2=1,3V1 objętość zwiększy się 1,3 razy  

Najpierw obliczamy ciśnienie jakie otacza pęcherzyk na głębokości 3 metrów pod powierzchnią wody : [latex]p_1=p_a+p_h=p_a+ ho gh\ p_a-cisnienie atmosferyczne\ p_h-cisnienie hydrostatyczne wody\g-przyspieszenie grawitacynje\h-wysokosc slupa wody nad pecherzykiem\ ho -gestosc wody\ \p_1=p_a+p_h=p_a+ ho gh=\\ =100000Pa+1000 frac{kg}{m^3} cdot 10frac{m}{s^2}cdot 3 m=\\ =100000Pa+30000Pa=130000Pa[/latex] Takie też panuje ciśnienie w pęcherzyku Po wypłynięciu na powierzchnię ciśnienie jakie działa na pęcherzyk (jednocześnie też ciśnienie w pęcherzyku) wynosi : [latex]p_2=p_a=100000Pa[/latex] Zakładając, że temperatura nie uległa zmianie zachodzi równość : [latex]p_1V_1=p_2V_2\\ frac{V_2}{V_1} = frac{p_1}{p_2} = frac{1300000Pa}{100000Pa} =1,3[/latex] Objętość pęcherzyka podczas wypływania wzrosłą 1,3-krotnie.

Dodaj swoją odpowiedź