Задача по МКТ и термодинамике №96

Просмотров 9 Комментарии 0

Детский тёмно-зелёный воздушный шарик надули на солнечном пляже, а затем внесли в тень под деревом. Как начали при этом изменяться объём воздуха в шарике и средняя кинетическая энергия молекул в шарике? Оболочка шарика тонкая, упругая и мягкая.

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.

|---------------------|-------------------| |Объём воздуха в шарике|Средняя кинетическая| | | энергия молекул | |---------------------|-------------------| -------------------------------------------

При внесении шарика в тень температура воздуха в шарике уменьшается. Среднюю кинетическую энергию можно найти по формуле:

3 Ek = 2kT,

где $k$ — постоянная Больцмана, $T$ — абсолютная температура газа.

Так как температура уменьшается, то $Ek$ также уменьшается.
Из-за охлаждения шарик сдувается и объём уменьшается.
Давление газа уравновешивает давление атмосферы и давление сил упругости шарика:

pгаза = pатм+ pупр.

В процессе атмосферное давление не изменяется, а из-за того, что шарик начинает сдуваться, то давление сил упругости уменьшается (чем меньше деформация шарика, тем меньше силы упругости, тем меньше давление сил упругости), то есть давление газа также уменьшается.