Водолазный колокол, содержащий v=8 моль воздуха при давлении p_1=20 атмосфер, медленно опускают на дно водоёма. При этом происходит изотермическое сжатие воздуха до конечного давления p_2 (в атмосферах). Работа (в джоулях), совершаемая водой при сжатии воздуха, вычисляется по формуле A=alpha v T_2(p_2)/(p_1), где alpha=5,8 (Дж)/(моль*К) — постоянная, T=300 К — температура воздуха. Найдите, какое давление p_2 будет иметь воздух в колоколе, если при сжатии воздуха была совершена работа 27840 Дж. Ответ дайте в атмосферах.
Подставим значения в формулу работы: 27840=5,8*8*300*_2(p_2)/(20)=13920_2(p_2)/(20). Тогда _2(p_2)/(20)=2, значит (p_2)/(20)=4 и p_2=80 атмосфер.
80