Дано:
Па;
V₂=3V₁;
ρ = 1000 кг/м³;
g ≈ 10 м/с²;
____________
Найти h
Расширение пузырька можно считать изотермическим из-за большой массы окружающей воды. Для изотермического процесса справедлив газовый закон Бойля-Мариотта:
Обозначим давление воды на дне водоема за p₁, тогда давление воздуха в пузырьке на дне озера будет складываться из давления воды и атмосферного давления. По мере подъема, давление воды будет уменьшаться и на поверхности будет равно атмосферному. Опираясь на вышеуказанный закон, можно записать:
Откуда, давление воды на дно водоема:
С другой стороны, гидростатическое давление столба воды, высотой h:
Таким, образом:
Выполним подстановку и расчет:
м
ответ: 20 м.
A=30000 Дж
h-?
A=Eп=mgh
m=p*V=1000 кг/м^3*0,5 м^3=500 кг
h=Eп/mg=30000Дж/500 кг*10м/с^2=6 м