Zimny prąd
Płetwonurkowie poszukujący pereł pozostawili przymocowany do dna morza na głębokości 60 m
szczelnie zamknięty, nierozciągliwy worek wypełniony helem o objętości 2 m3 . Następnego dnia w miejscu
pracy poszukiwaczy pojawił się zimny prąd morski, ale ciśnienie nie uległo zmianie i wynosiło 1000 hPa.
a) Ustal, jak zmieniła się objętość helu w worku po pojawieniu się zimnego prądu. Odpowiedź uzasadnij.
b) W wyniku działania zimnego prądu temperatura morza obniżyła się o 5 C. Oblicz zmianę objętości helu,
wiedząc, że w warunkach normalnych zajmowałby objętość 13,5 m3 .
Czy chodzi tutaj o to, że wraz z zimnym prądem temperatura wody zmalała? Więc jest to przemiana izochoryczna, ponieważ ciśnienie jest stałe, temperatura zmaleje więc objętość wzrośnie? Jak obliczyć pp b ponieważ trochę się pogubiłam.
fizyka termodynamika Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
- 0
- Zaloguj się lub zarejestruj, by móc oceniać komentarze.
- Dodaj do ulubionych
Tak, temperatura zmalała, ciśnienie pozostało stałe (a zatem jest to przemiana izobaryczna, a nie jak zapisałaś izochoryczna), więc zgodnie z równaniem Clapeyrona pV/T = const, objętość musiała również zmaleć (p jest stałe , więc dostajemy V/T = const).
Natomiast o ile dobrze zrozumiałem polecenie, to w pp b) postępowanie byłoby następujące:
1) Mamy podaną objętość helu w warunkach normalnych (T = 273 K, p = 1013 hPa), korzystając ponadto z równania Clapeyrona, możemy zatem obliczyć ile mamy moli tego helu (r. Clapeyrona: pV = nRT).
2) Możemy obliczyć ciśnienie tego helu na podanej głębokości, wykorzystując wzór na ciśnienie hydrostatyczne (p = ro*g*h), pamiętając, że należy dodać do niego jeszcze ciśnienie atmosferyczne (które potraktowałbym jako normalne).
3) Wykorzystując ponownie równanie Clapeyrona możemy zapisać: pV = nrT, a przechodząc na zmiany wielkości dostajemy p*deltaV = nR*deltaT (p się nie zmienia, więc nie daję deltap), a stąd: deltaV = nR*deltaT/p. Podstawiamy i obliczamy deltaV, czyli pożądaną zmianę objętości.