Otwarta butelka o pojemności 1dm^3 zawiera powietrze ogrzane do temperatury 100...

Otwarta butelka o pojemności 1dm^3 zawiera powietrze ogrzane do temperatury 100st. Celsjusza. Oblicz objętość wody, która znajdzie się w butelce, jeśli butelkę zanurzymy niezbyt głęboko w wodzie o temperaturze 20st. Celsjusza. ‘Zbiór prostych zadań z fizyki’ Krzysztof Chyla

Rozwiązanie wybranego zadania z fizyki

Możemy przyjąć, iż mamy do czynienia z przemianą izobaryczną, w której ciśnienie gazu się nie zmienia (p=const). W butelce ogrzany gaz będzie oddawał ciepło chłodniejszej wodzie, przez co jego objętość maleje. Ubytek objętości gazu zajmie wessana woda.

Z równania gazu doskonałego wyznaczymy ciśnienie przed włożeniem butelki do wody (p1) i po włożeniu butelki do wody(p2). Wartości tych ciśnień są sobie równe (przemiana izobaryczna).Przyrównamy, więc zależności je opisujące i obliczymy części butelki bezwodny. Czyli powietrza po ochłodzeniu.

Objętość wessanej wody odpowiada różnicy objętości powietrza ogrzanego i oziębionego.

0dp. Szukana objętość wynosi 0,21dm^3.