بالون مملوء بالهواء حجمه ml 125 عند ضغط جوي معياري kPa 101.3. فإذا استقر البالون على عمق m 1.27 تحت سطح الماء في بركة سباحة، كما في الشكل، فما الحجم الجديد للبالون ~؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
111 ml
لحل هذه المسألة، نحتاج إلى فهم العلاقة بين الضغط والحجم للغازات، والتي تُعرف بقانون بويل. قانون بويل ينص على أن حاصل ضرب ضغط الغاز في حجمه يكون ثابتًا إذا بقيت درجة الحرارة وكمية الغاز ثابتة. رياضياً:
P₁V₁ = P₂V₂
حيث:
- P₁: الضغط الأولي
- V₁: الحجم الأولي
- P₂: الضغط النهائي
- V₂: الحجم النهائي
الخطوات لحل المسألة:- تحديد المعطيات:
- V₁ = 125 ml (الحجم الأولي للبالون)
- P₁ = 101.3 kPa (الضغط الجوي المعياري)
- h = 1.27 m (عمق البالون تحت سطح الماء)
- حساب الضغط النهائي (P₂):
- الضغط يزداد مع العمق بسبب وزن الماء. كل 10 أمتار من الماء تزيد الضغط بمقدار 1 ضغط جوي (تقريباً 101.3 kPa).
- الزيادة في الضغط بسبب الماء = (عمق البالون / 10) * 101.3 kPa = (1.27 / 10) * 101.3 kPa = 12.86 kPa تقريباً.
- الضغط النهائي (P₂) = الضغط الجوي + الزيادة في الضغط بسبب الماء = 101.3 kPa + 12.86 kPa = 114.16 kPa تقريباً.
- تطبيق قانون بويل لحساب الحجم النهائي (V₂):
- P₁V₁ = P₂V₂
- V₂ = (P₁V₁) / P₂
- V₂ = (101.3 kPa * 125 ml) / 114.16 kPa
- V₂ = 111 ml تقريباً.
إذن، الحجم الجديد للبالون هو 111 ml.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال بالون مملوء بالهواء حجمه ml 125 عند ضغط جوي معياري kPa 101.3. فإذا استقر البالون على عمق m 1.27 تحت سطح الماء في بركة سباحة، كما في الشكل، فما الحجم الجديد للبالون ~ اترك تعليق فورآ.
