Углекислый газ массой m = 48 г, находившийся под давлением Р1 = 327 кПа и занимавший объем V =2,2 *10(-2) м³, изотермически
расширился, причем работа, совершаемая газом при расширении,
равна 4000 Дж. Во сколько раз при этом уменьшилось давление газа?
Объяснение:
Замечание.
На чертежах принято размеры детали указывать в миллиметрах.
С учетом этого:
Дано:
a = 0,8 м
b = 0,5 м
c = 1 м
ρ = 8 900 кг/м³ - плотность меди
S = 8 м²
H = 1,5 м
h₁ = 0,4 м
ρ₁ = 800 кг/м³ - плотность керосина
1. Определим объем твердого тела, опущенного в сосуд с жидкостью.
V = a·b·c = 0,8·0,5·1 = 0,4 м³
2. Определим вес твердого тела, опущенного в сосуд с жидкостью.
P = m·g = ρ·V·g = 8900·0,4·10 = 35 600 H
3. Определим давление твердого тела:
p = P / S = P / (a·b) = 35 600 / (0,8·0,5) = 89 000 Па
4. Вычислим давление жидкости на дно сосуда:
p₁ = ρ₁·g·Н = 800·10·1,5 = 12 000 Па
5. Сила, действующая жидкостью на дно сосуда:
F₁ = p₁·S = 12 000 ·8 = 96 000 Н
5'. Вычислим давление на нижнюю поверхность тела:
p₂ = ρ₁·g·(c+h₁) = 800·10·(1 + 0,4) = 11 200 Па
6. С какой силой действует жидкость на нижнюю поверхность тела ?
F₂ = p₂·S₂ = p₂·(a·b) = 11 200·(0,8·0,5) = 4 480 Н
7. Вычислиv давление на верхнюю поверхность тела
p₃ = ρ₁·g·h₁ = 800·10·0,5 = 4 000 Па
8. С какой силой действует жидкость на верхнюю поверхность тела?
F = p₃·(a·b) = 4 000·(0,5·0,4) = 800 Н
Відповідь:
Дано:
P = 10 МПа = 10.000.000 Па
p = 1030 кг/м3
g = 10 H/кг
Найти: макс. h - ?
Итак, нам известно максимальное давление, которое выдерживает подводный аппарат. Чтобы проверить на какой максимальной глубине он сможет действовать, возьмём последнее значение с рисунка - 3500 м
P = p*g*h
P = 1030*10*3500=36.050.000 Па
Данным действием мы узнали давление на дне океана. Как видим, оно превышает значение допустимого для аппарата давления.
Узнаем же, на какой глубине сможет работать аппарат, подбирая глубину дальше, используя предыдущую формулу:
Р = 1030*10*3300=33.990.000 Па
На этой глубине снова недопустимое для аппарата давление.
Р = 1030*10*800=8.240.000 Па
Исходя из данных нам значений глубины, это самое подходящее для аппарата, ведь он выдерживает давление 10 млн Па, а на глубине 800 м давление немного больше 8 млн Па.
ответ: аппарат нельзя использовать для исследования всей морской сумеречной зоны. Однако он будет актуален на глубине до 800 м.