Какое будет давление (в мм рт. ст.) под колоколом через 5 минут после начала работы насоса, если из-под колокола каждую минуту откачивается 20% находящегося там воздуха?
Черная_Роза
Чтобы решить данную задачу, нам необходимо учесть, что каждую минуту откачивается 20% воздуха из-под колокола.
Первоначально, предположим, что в начальный момент времени в колоколе находится 100% воздуха. Значит, через первую минуту останется 80% воздуха (100% - 20% = 80%).
На это значение надо применить тот же процент откачивания - 20%. Таким образом, останется 80% от 80%, то есть 0.8 * 80% = 64% воздуха через две минуты работы насоса.
Теперь продолжим рассуждать аналогично: через три минуты работы насоса останется 80% от 64%, что равно 0.8 * 64% = 51.2%.
Аналогично, на пятой минуте будет оставаться 80% от 51.2%, что составляет 0.8 * 51.2% = 40.96%.
Значит, через 5 минут работы насоса останется примерно 40.96% воздуха в колоколе.
Теперь можем рассчитать значение давления под колоколом. Давление можно выразить через высоту столба ртути в мм рт. ст.
Обычно давление воздуха на уровне моря равно 760 мм рт. ст. Пусть высота колокола составляет h мм. Тогда, исходя из принципа равновесия давлений, высота столба ртути над поверхностью уровня моря будет равняться (760 - h) мм.
Так как осталось 40.96% воздуха в колоколе, то доля воздуха будет равняться (40.96 / 100) = 0.4096.
Известно, что давление, выраженное через высоту столба ртути, пропорционально доле воздуха. Значит, (760 - h) / 760 = 0.4096.
Чтобы найти h, нужно решить данное уравнение относительно неизвестной высоты колокола. Решив это уравнение, получим:
760 - h = 0.4096 * 760,
h = 760 - 0.4096 * 760,
h = 760 * (1 - 0.4096),
h = 760 * 0.5904,
h ≈ 448.224.
Итак, высота столба ртути под колоколом через 5 минут работы насоса будет примерно равна 448.224 мм рт. ст.
Подведя итог, давление под колоколом через 5 минут составит примерно 448.224 мм рт. ст.
Первоначально, предположим, что в начальный момент времени в колоколе находится 100% воздуха. Значит, через первую минуту останется 80% воздуха (100% - 20% = 80%).
На это значение надо применить тот же процент откачивания - 20%. Таким образом, останется 80% от 80%, то есть 0.8 * 80% = 64% воздуха через две минуты работы насоса.
Теперь продолжим рассуждать аналогично: через три минуты работы насоса останется 80% от 64%, что равно 0.8 * 64% = 51.2%.
Аналогично, на пятой минуте будет оставаться 80% от 51.2%, что составляет 0.8 * 51.2% = 40.96%.
Значит, через 5 минут работы насоса останется примерно 40.96% воздуха в колоколе.
Теперь можем рассчитать значение давления под колоколом. Давление можно выразить через высоту столба ртути в мм рт. ст.
Обычно давление воздуха на уровне моря равно 760 мм рт. ст. Пусть высота колокола составляет h мм. Тогда, исходя из принципа равновесия давлений, высота столба ртути над поверхностью уровня моря будет равняться (760 - h) мм.
Так как осталось 40.96% воздуха в колоколе, то доля воздуха будет равняться (40.96 / 100) = 0.4096.
Известно, что давление, выраженное через высоту столба ртути, пропорционально доле воздуха. Значит, (760 - h) / 760 = 0.4096.
Чтобы найти h, нужно решить данное уравнение относительно неизвестной высоты колокола. Решив это уравнение, получим:
760 - h = 0.4096 * 760,
h = 760 - 0.4096 * 760,
h = 760 * (1 - 0.4096),
h = 760 * 0.5904,
h ≈ 448.224.
Итак, высота столба ртути под колоколом через 5 минут работы насоса будет примерно равна 448.224 мм рт. ст.
Подведя итог, давление под колоколом через 5 минут составит примерно 448.224 мм рт. ст.
Знаешь ответ?