Задание 70 из 82Логарифмы в практических задачахЯщенко · вариант 24
Линия №10

Водолазный колокол, содержащий молей воздуха при давлении атмосферы, медленно опускают на дно водоёма. При этом происходит изотермическое сжатие воздуха до конечного давления . Работа, совершаемая водой при сжатии воздуха, определяется выражением , где Дж/(моль·К) — постоянная, К — температура воздуха. Найдите, какое давление (в атм) будет иметь воздух в колоколе, если при сжатии воздуха была совершена работа в 117 000 Дж.

Источник: Ященко

Показать ответ

Ответ: 4,8

Объяснение

Как решать это задание

Ключевая идея и подход к задаче

Найдём логарифм отношения конечного и начального давлений. При сжатии конечное давление должно быть больше начального.

Ключевая формулаp2p1=2A/(ανT)\frac{p_2}{p_1}=2^{A/(\alpha\nu T)}
Пошаговый разбор

Пошаговое решение

Подробные вычисления, пояснения и ответ

Нужно найти: давление воздуха в погружающемся водолазном колоколе.

План решения: Найдём логарифм отношения конечного и начального давлений. При сжатии конечное давление должно быть больше начального.

Шаг 1. Вычислим коэффициент

Перемножим данные перед логарифмом.

ανT=15⋅13⋅300=58500\alpha\nu T=15\cdot13\cdot300=58500

Шаг 2. Определим отношение давлений

Разделим работу на найденный коэффициент и перейдём к степени двойки.

log⁡2p21,2=11700058500=2\log_2\frac{p_2}{1{,}2}=\frac{117000}{58500}=2p21,2=4\frac{p_2}{1{,}2}=4

Шаг 3. Найдём давление

Увеличим начальное давление в четыре раза.

p2=1,2⋅4=4,8 атмp_2=1{,}2\cdot4=4{,}8\ \text{атм}
Ответ:4,84{,}8
Теория

Что нужно знать

Правила и свойства для этого типа задач
  • Основное правило

    Найдём логарифм отношения конечного и начального давлений. При сжатии конечное давление должно быть больше начального.

    p2p1=2A/(ανT)\frac{p_2}{p_1}=2^{A/(\alpha\nu T)}
  • Единицы и ограничения

    Оба давления выражены в атмосферах; ответ также в атмосферах.

Открыть теорию по математике →
Самопроверка

Типичные ошибки

На что обратить внимание перед ответом
  • На что обратить внимание

    Не переносите порядок отношения объёмов на давления: здесь в числителе конечное давление.

Алгоритм

Как проверить себя

Короткий контрольный список перед ответом
  • Данные и единицы

    Сверьте числа и обозначения с условием. Оба давления выражены в атмосферах; ответ также в атмосферах.

  • Смысл результата

    Ответ больше начального давления; логарифм отношения давлений равен 2.

Тренировка

Похожие задания

Ещё задачи линии №10
Навигация

Продолжить подготовку

Банк задач, конструктор и пробный ЕГЭ