Тест по физике
Резиновый шар надули воздухом и завязали. Как изменится объем шара и давлении воздуха если спустить его в шахту на глубину более 500 метров?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Когда резиновый шар опускается на значительную глубину в шахте, изменения его объема и давления воздуха внутри него можно объяснить законами физики, в частности законом Бойля-Мариотта (для идеальных газов).

Давление: На глубине 500 метров давление увеличивается из-за столба воды (а также других веществ, если речь идет о шахте). Атмосферное давление на поверхности составляет примерно 101325 Па, а давление увеличивается примерно на 10000 Па на каждые 10 метров глубины в воде. Таким образом, на глубине 500 метров общее давление будет значительно больше, чем на поверхности, приближаясь к 600 кПа.

Объем: Согласно закону Бойля-Мариотта, при постоянной температуре произведение давления и объема газа остается постоянным (P₁V₁ = P₂V₂). Таким образом, когда давление увеличивается, объем газа внутри шара уменьшится.

Если первоначальный объем шара был V₁ на поверхности, и на глубине у нас будет давление P₂ (приблизительно 600 кПа), то объем шара на глубине V₂ будет меньше:

( P₁V₁ = P₂V₂ )

Следовательно:

( V₂ = \frac{P₁}{P₂} \cdot V₁ )

Таким образом, объем резинового шара уменьшится с увеличением давления на глубине, при этом давление воздуха в шаре также будет увеличиваться, так как его объем уменьшается, и резиновые стенки шара будут поддаваться внешнему давлению.