Тонкостенный резиновый шар массой

Тонкостенный резиновый шар массой 0,06 кг наполнен неоном и погружен в озеро на глубину 120 м. Найти массу неона, если шар находится в равновесии. Атмосферное давление 0,1 МПа, температура воды 4 оС. Упругостью резины пренебречь. Масса неона в шаре M1 может быть определена из уравнения Менделеева – Клапейрона: , где M = 2×10-2 кг/моль – молярная масса неона. Температура неона в шаре равна температуре воды, т. е. 277 K, давление , где r – плотность воды, H – глубина погружения, PO – атмосферное давление. На шар с неоном, погруженный в воду, действуют сила тяжести , где M2 – масса оболочки, и выталкивающая сила . Шар находится в равновесии, поэтому , но , где V1 – наружный объем шара, т. е. , откуда . Так как шар тонкостенный, то его наружный объем равен объему неона V1 = V. Подставляя полученные значения давления и объема в исходное уравнение, получим . Решим уравнение относительно M1: . После подстановки значений, находим M1 = 2,7×10-4 кг.

Leave a reply

required

required

optional