№528 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: В классе был показан такой опыт. Стеклянный баллон (рис. 60, а), в который вставлена открытая с обоих концов трубка, нагревался на спиртовке. Затем конец трубки был опущен в воду. Вода начала подниматься по трубке и бить фонтанчиком (рис. 60, б). До какой температуры был нагрет воздух, если в баллон вошла вода, заполнившая его на 20% ? Температура воздуха в классе 20 °С.

Дано

$$T_1=293\ \text{К}$$
$$\Delta V=20\%$$
$$t_1=20^\circ\text{C}$$

Ход решения

После охлаждения воздух в баллоне занял на 20% меньший объём, значит его объём стал равен

$$V_1=0{,}8V_2,$$

где $$V_2$$ — объём нагретого воздуха, $$V_1$$ — объём после охлаждения.

Процесс можно считать изобарным, поэтому по закону Гей-Люссака

$$\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}.$$

Отсюда

$$T_2=T_1\frac{V_2}{V_1}.$$

Подставим значения:

$$ T_2=293\cdot\frac{1}{0{,}8}=366\ \text{К}. $$

Переведём в градусы Цельсия:

$$ t_2=T_2-273=366-273=93^\circ\text{C}. $$

Ответ

$$93^\circ\text{C}$$