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:

  1. уве­ли­чи­ва­ет­ся
  2. умень­ша­ет­ся
  3. 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