Question

Zadanie konkursowe z fizyki:

Pod kloszem pompy próżniowej umieszczono szczelnie związany gumowy balonik zawierający niewielką ilość powietrza. Opisz, jak zachowa się balonik po uruchomieniu pompy. Czy temperatura powietrza wewnątrz balonika będzie się zmieniać? Uzasadnij odpowiedź!

Answer 1

Witaj :)

 

--- na początku - przed wypompowywaniem powietrza spod klosza i gdy układ jest w stanie równowagi termodynamicznej - objętość balonika z powietrzem jest stała ponieważ ciśnienie w jego wnętrzu jest jest zrównoważone przez sumę ciśnienia atmosferycznego i cisnienia wytwarzanego przez napiętą powłokę balonika,

--- w wyniku wypompowywania powietrz spod klosza, ciśnienie na zewnątrz balonika maleje,

--- to z kolei powoduje ekspansję powietrza w baloniku i jego objętość wzrasta do momentu, gdy ponownie aktualne ciśnienie powietrza wewnątrz zostanie zrównoważone przez sumę ciśnienia powietrza na zewnątrz i zwiększonego napięcia powłoki balonika,

--- powietrze wewnątrz balonika zwiększając swoją objętość wykonuje pracę przeciwko ciśnieniu zewnętrznemu, a ponieważ odbywa się to w warunkach zbliżonych do przemiany adiabatycznej Q = 0, więc odbywa się to kosztem energii wewnętrznej, co musi skutkować obniżeniem temperatury.

Balonik powiększy swoją objętość, a temperatura powietrza w jego wnętrzu obniży się.

 

Semper in altum................................pozdrawiam :)

 

Jeśli podoba Ci się to rozwiązanie, możesz uznać je za najlepsze- wówczas otrzymasz zwrot 15% punktów wydanych na to zadanie. W przypadku 1 rozwiązania możesz to zrobić po godzinie od jego dodania.

PS. W razie wątpliwości - pytaj :)