Водолазный колокол, содержащий в начальный момент времени моля воздуха объёмом л, медленно опускают на дно водоёма. При этом происходит изотермическое сжатие воздуха до конечного объёма Работа, совершаемая водой при сжатии воздуха, определяется выражением где — постоянная, а — температура воздуха. Найдите, какой объём (в литрах) станет занимать воздух, если при сжатии воздуха была совершена работа в 20700 Дж.
Работа при изотермическом сжатии воздуха вычисляется по формуле . Подставим постоянную Дж/(моль·К), количество воздуха моль и температуру К:
По условию работа равна Дж, значит
откуда
По определению логарифма , поэтому
Воздух в колоколе займёт объём л.
Ответ: .