Давление воздуха внутри бутылки, закрытой пробкой, равно P1 =105 Па при температуре t1 =
Давление воздуха внутри бутылки, закрытой пробкой, равно P1 =105 Па при температуре t1 = 70С. На сколько градусов нужно нагреть воздух в бутылке, чтобы пробка вылетела? Без нагревания пробку можно вытащить, прикладывая к ней силу F =30 Н. Площадь основания пробки равна S = 3 см2.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы определить на сколько градусов нужно нагреть воздух, чтобы пробка вылетела, нужно воспользоваться законом Гей-Люссака: P1/T1 = P2/T2, где P1 и T1 - давление и температура в начальном состоянии, P2 и T2 - давление и температура в конечном состоянии.

Сначала нужно найти давление в конечном состоянии, когда пробка вылетит из-за приложенной силы F. Для этого воспользуемся формулой P = F/S, где P - давление, F - сила, S - площадь основания пробки.

P2 = F/S = 30 Н / 3 см2 = 10 Па

Теперь можно найти температуру в конечном состоянии:

P1/T1 = P2/T
105 Па / 343 К = 10 Па / T2

T2 = 343 К * 10 Па / 105 Па = 32,67 К

Для того чтобы пробка вылетела, нужно нагреть воздух в бутылке на (32,67 - 70) = 37,33 градусов.