Question

一個(gè)氣泡從水底升到水平面上，它的體積增大到原來(lái)的3倍，設(shè)水的密度為ρ=1.0×10³ kg/m³，一個(gè)大氣壓強(qiáng)為1.0×10⁵ Pa，水底與水面溫差不計(jì)，求水的深度(g=10 m/s²)

Answer 1

解析：氣泡在水底時(shí)，氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于水面上大氣壓強(qiáng)與水的壓強(qiáng)之和，當(dāng)氣泡升到水平面上時(shí)，氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小為大氣壓強(qiáng)，因此體積增大，由于水底與水面溫度相同，氣泡內(nèi)氣體經(jīng)歷的是一個(gè)等溫變化的過(guò)程.

氣泡在水底時(shí)：V₁=V  P₁=P₀+ρgh

氣泡在水面時(shí)：V₂=3V  P₂=P₀

由玻意耳定律：(P₀+ρgh)V=P₀3V

解得：水深h=20 m

答案：20 m