Водолазный колокол, содержащий моль воздуха объёмом , медленно опускают на дно водоёма. При этом происходит изотермическое сжатие воздуха до конечного объёма (в л). Работа A (в Дж), совершаемая водой при сжатии воздуха, вычисляется по формуле ,
где — постоянная, — температура воздуха. Найдите, какой объём будет занимать воздух в колоколе, если при сжатии воздуха была совершена работа в 10 440 Дж. Ответ дайте в литрах.
Применим данную формулу работы: A = αυT·log₂(V₁/V₂).
Подставим значения: 10440 = 8,7·2·300·log₂(120/V₂).
Так как 8,7·2·300 = 5220, получаем log₂(120/V₂) = 2.
По определению логарифма 120/V₂ = 2² = 4, поэтому V₂ = 30 л.
Ответ: 30.