1) Objem bubliny 0 (Uloha), #171, kat. pos:1/9,
Potápěči si musí dát pozor na to, aby stoupali k hladině pomalu a dělali si přestávky. Paradoxně musí být obzvlášt pomalý výstup v malých hloubkách blízko hladiny. Proč to tak je? Objasní to následující úloha: Jak se změní objem bubliny, která vystoupí o 10 m směrem nahoru, pokud se na začátku nachází v hloubce a) 40 m; b) 10 m? Děláte při výpočtu nějaké předpoklady?
Pro kontrolu zde vyplňte jen odpověď na otázku a), tedy o kolik procent se změní objem bubliny, když vystoupá o deset metrů z výšky 40 m. Teplotu považujte za konstantní.
Potápěči si musí dát pozor na to, aby stoupali k hladině pomalu a dělali si přestávky. Paradoxně musí být obzvlášt pomalý výstup v malých hloubkách blízko hladiny. Proč to tak je? Objasní to následující úloha: Jak se změní objem bubliny, která vystoupí o 10 m směrem nahoru, pokud se na začátku nachází v hloubce a) 40 m; b) 10 m? Děláte při výpočtu nějaké předpoklady?
Řešení: V hloubce 40 m je tlak součtem běžného atmosferického (101 kPa) a hydrostatického (400 kPa), čili $p_1$ = 501 kPa. O deset metrů výše je hydrostatický tlak o 100 kPa nižší, tedy $p_2$ = 401 kPa.
Okolní tlak klesl a objem bubliny tak stejným poměrem vzroste (bublina se rozepne), protože při konstantní teplotě se zachovává součin pV.
Nový objem je proto $V_2 = V_1 \cdot 501/401 = V_1 \cdot 1,25$.
Objem bubliny vzroste o 25%.
Při vystoupání z původní hloubky 10 m se tlak změní z 201 kPa na 101 kPa, tedy zhruba dvojnásobně klesne. Objem bubliny pak vzroste na dvojnásobek, čili o 100%.
Výsledek: 25 %