После того, как школьник выпил всю воду из бутылки, в ней осталось V=0,45 мл воды в виде капель на стенках. Он плотно закрыл бутылку и поставил её около окна. Под действием солнечных лучей вся вода внутри бутылки испарилась. Определите плотность получившейся смеси, если первоначальная плотность воздуха составляет ρ0=1,2 кг/м3, а плотность воды — ρв=1000 кг/м3. Ответ выразите в кг/м3, округлив до десятых. Вместимость бутылки равна V0=1,5 л.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Объем воды, которая осталась в виде капель на стенках бутылки, составляет 0,45 мл = 0,00045 л. Следовательно, изначальный объем воды в бутылке составлял V0 - 0,00045 л = 1,5 л - 0,00045 л = 1,49955 л.

Масса испарившейся воды равна массе воды, которая была изначально в бутылке
m = ρв V0 = 1000 кг/м3 1,49955 л = 1,49955 кг.

Масса воздуха, который заполнил бутылку после испарения воды, равна массе воздуха, который был изначально в бутылке
m' = (ρ0 V0) - m = (1,2 кг/м3 1,5 л) - 1,49955 кг = 1,800 кг - 1,49955 кг = 0,30045 кг.

Итак, общая масса смеси равна массе воды и воздуха
m_total = m + m' = 1,49955 кг + 0,30045 кг = 1,8 кг.

Общий объем смеси равен V0 = 1,5 л.

Плотность смеси равна
ρ = m_total / V = 1,8 кг / 1,5 л = 1,2 кг/л = 1200 кг/м3.

Таким образом, плотность получившейся смеси составляет 1200 кг/м3.