Сколько объема воздуха можно удалить из цистерны подводной лодки на глубине 40 м, если ее вместимость составляет

Для решения данной задачи нам потребуется применить Закон Бойля-Мариотта, который устанавливает зависимость между объемом и давлением газа при постоянной температуре.

Закон Бойля-Мариотта формулируется следующим образом: "При постоянной температуре объем газа обратно пропорционален давлению."

У нас имеются следующие данные:
- Глубина подводной лодки составляет 40 м;
- Вместимость цистерны равна 50 литров;
- Цистерна наполнена воздухом под давлением 10 МПа;
- Температура воздуха не изменяется.

Чтобы найти объем воздуха, который можно удалить из цистерны, нужно определить разницу давления на заданной глубине и атмосферного давления на поверхности.

По закону атмосферного давления каждые 10 м глубины давление увеличивается на 10 кПа.

Таким образом, произведем несколько шагов для решения задачи:

1. Определим атмосферное давление на глубине 40 м:
\[Атмосферное \space давление = 10 \space \frac{кПа}{1м} \times 40 \space м = 400 \space кПа\]

2. Определим разницу давления:
\[Разница \space давлений = 10 \space МПа - 400 \space кПа = 9600 \space кПа\]

3. Преобразуем разницу давлений в паскали:
\[9600 \space кПа = 9600 \times 10^3 \space Па\]

4. Определим новый объем газа в цистерне с учетом изменения давления:
\[Исходный \space объем = 50 \space литров = 50 \times 10^{-3} \space м^3\]
\[Новый \space объем = Исходный \space объем \times \frac{Исходное \space давление}{Новое \space давление}\]
\[Новый \space объем = 50 \times 10^{-3} \times \frac{10 \times 10^6}{9600 \times 10^3}\]

Таким образом, если у нас цистерна подводной лодки объемом 50 литров, наполненная воздухом при давлении 10 МПа на поверхности, оказывается на глубине 40 метров, то удалить из нее можно примерно \[5.208 \space литров\] воздуха.