Задача #637 ← →
Тонкая, упругая и мягкая оболочка герметичного воздушного шара наполнена воздухом. Как изменяются с высотой при быстром подъёме температура воздуха и концентрация молекул в шаре? Теплопроводностью оболочки шара пренебречь.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- увеличивается
- уменьшается
- не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Температура воздуха | Концентрация молекул |
Решение
«Теплопроводностью оболочки пренебречь» — значит, нет теплообмена с окружающей средой. В шаре будет происходить (если будет) адиабатный процесс.
Оболочка «тонкая, упругая и мягкая». Такая комбинация свойств выглядит довольно загадочно. Судя по всему, это означает, что оболочка не препятствует изменению объема шара. Объем шара станет меняться, если давление внутри него и снаружи различное.
При подъеме атмосферное давление падает. Значит, должно уменьшиться давление внутри шара. Давление газа уменьшается при адиабатном расширении.
При адиабатном расширении внутренняя энергия уменьшается (газ совершает работу за счет своей внутренней энергии). Значит, температура воздуха уменьшается.
Объем шара будет увеличиваться, поскольку речь идет о расширении. Значит, концентрация будет уменьшаться.
Ответ
22