Какова плотность воздуха на вершине пика Ленина, высота которого составляет 7134 м, при атмосферном давлении 3,8 * 10⁴ Па и температуре 0 °С, если плотность воздуха при нормальных условиях равна 1,29 кг/м³?
Физика 11 класс Температура и газовые законы
Для решения задачи о плотности воздуха на вершине пика Ленина, нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа, которое связывает давление, объем и температуру газа. Оно выглядит следующим образом:
P = ρRT
где:
Теперь давайте разберем шаги для нахождения плотности воздуха на вершине пика Ленина:
Температура в Кельвинах равна температуре в Цельсиях плюс 273,15.
T = 0 °C + 273,15 = 273,15 K.
Мы знаем, что P = 3,8 * 10⁴ Па, T = 273,15 K и R = 287 Дж/(кг·К).
Теперь подставим эти значения в уравнение состояния:
3,8 * 10⁴ = ρ * 287 * 273,15.
Для этого выразим ρ:
ρ = P / (R * T).
Теперь подставим значения:
ρ = (3,8 * 10⁴) / (287 * 273,15).
Сначала вычислим произведение R и T:
287 * 273,15 ≈ 78377,05.
Теперь подставим это значение в формулу для ρ:
ρ = 3,8 * 10⁴ / 78377,05 ≈ 0,484 кг/м³.
Итак, плотность воздуха на вершине пика Ленина составляет примерно 0,484 кг/м³.