Тонкая, упругая и мягкая оболочка герметичного воздушного шара наполнена воздухом. Как изменяются с высотой при быстром подъёме температура воздуха и концентрация молекул в шаре? Теплопроводностью оболочки шара пренебречь.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| 1) | увеличивается |
| 2) | уменьшается |
| 3) | не изменяется |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Температура воздуха | Концентрация молекул |
Задание проверяет применение первого начала термодинамики к адиабатному расширению газа.
С высотой атмосферное давление уменьшается, поэтому мягкий шар расширяется, а воздух внутри совершает положительную работу A.
Теплообменом пренебрегают: Q = 0, поэтому ΔU = Q − A = −A, и внутренняя энергия воздуха уменьшается.
Температура воздуха при этом уменьшается — цифра 2.
Шар герметичен, поэтому число молекул N постоянно, а при увеличении объёма концентрация n = N/V уменьшается — цифра 2.
Ответ: 22.