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.
Работа при изотермическом сжатии воздуха вычисляется по формуле . Подставим Дж/(моль·К), моль и К:
По условию работа равна Дж, а начальный объём л, значит
По определению логарифма , откуда
Воздух в колоколе займёт объём л.
Ответ: .