Lecția V.1.4 conține următoarele grupuri de exerciții:
V.1.4. Activități De Învățare Și De Autoevaluare
V.1.4. Activități De Evaluare
V.1.4. Activitate Interdisciplinară
V.1.4. Test De Evaluare: Presiunea Atmosferică
V.1.4. Test De Evaluare: Fluide
Alege rezolvarea exercițiului:
Exercițiul 1 (gratuit)
Rezolvare scurtă
1. În recipientul închis etanș:
La introducerea aerului în balon:\[ V_{\text{balon}} \uparrow \implies V_{\text{aer recipient}} \downarrow \implies p_{\text{aer recipient}} > p_0 \]Presiunea crescută a aerului comprimat din recipient se opune umflării balonului.
2. În recipientul cu orificii:
Aerul din recipient este evacuat prin orificii:\[ p_{\text{aer recipient}} = p_0 = \text{ct.} \]Balonul se poate dilata liber și se umflă cu ușurință.
Rezolvare detaliată
Analiza fenomenului fizic
Identificăm comportamentul gazelor (aerului) închise într-un spațiu etanș și rolul presiunii aerului. Recipientul din plastic conține aer la presiune atmosferică inițială \( p_0 \).Cazul recipientului fără orificii
Când gura balonului este fixată etanș pe deschiderea recipientului, aerul dintre pereții exteriori ai balonului și pereții interiori ai recipientului formează un sistem închis: - La încercarea de umflare a balonului, volumul acestuia tinde să crească (\( V_{\text{balon}} \uparrow \)). - Volumul ocupat de aerul captiv din recipient se micșorează (\( V_{\text{aer}} \downarrow \)). - Comprimarea aerului din recipient duce la creșterea presiunii acestuia: \[ p_{\text{aer}} > p_0 \] - Această presiune crescută din exteriorul balonului se opune forței exercitate prin suflare, împiedicând extinderea membranei elastice a balonului.Cazul recipientului cu orificii
Dacă în pereții recipientului sunt realizate orificii: - Pe măsură ce balonul se umflă și se extinde, aerul din interiorul recipientului este împins afară prin aceste orificii. - Presiunea aerului din recipient rămâne egală cu presiunea atmosferică exterioară: \[ p_{\text{aer}} = p_0 \] - Balonul se poate extinde liber în interiorul recipientului, fiind umflat cu ușurință.Rezolvare scurtă:
Fără orificii: \( V_{\text{balon}} \uparrow \implies V_{\text{aer}} \downarrow \implies p_{\text{aer}} > p_0 \) (aerul comprimat blochează umflarea).
Cu orificii: aerul iese liber \( \implies p_{\text{aer}} = p_0 \), permițând umflarea balonului.
