Спортсмен занимающийся дайвингом, погрузился в воду на глубину 65 метров. Определите во сколько раз отличается давление, которое испытывает на себе спортсмен на этой глубине, от давления, испытываемого им на поверхности воды, если давление, создаваемое десятью метрами водяного столба,эквивалентно атмосферу давлению

N ≈ 1.57·10²³

Объяснение:

T = 315 K

<v> = 320 м/c

m = 20 г = 0,02 кг

Na = 6.022·10²³  1/моль - постоянная Авогадро

R = 8.31 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная

N - ?

По закону Клапейрона-Менделеева

pV = νRT

(р - давление, V - объём, ν - количество вещества)

ν = N/Na

pV = NRT/Na  (1)

Будем считать газ идеальным и одноатомным, тогда давление газа р можно вычислить как

р = nm₀<v>²/3 (n - концентрация, m₀ - масса молекулы)

n = N/V;  m₀ = m/N

Тогда

nm₀ = m/V

р = m<v>²/3V

и

pV =  m<v>²/3 (2)

Приравняем правые части уравнений (1) и (2)

NRT/Na = m<v>²/3

и выразим отсюда N

N =  m<v>²Na/3RT

N = 0.02 · 320² · 6.022·10²³ : (3 · 8.31 · 315)

N ≈ 1.57·10²³

По поводу ответа Сергея Гаврилова: силовые линии электростатического поля еще как пересекаются. Достаточно вспомнить картину силовых линий точечного заряда. Они все пересекаются в той точке, где находится заряд. И да, в этой точке направление электрического поля неоднозначно, как и сказал Сергей Гаврилов. А величина его равна нулю. И силовые линии пОля двух одинаковых точечных зарядов одного знака тоже пересекаются - точно в середине между зарядами. И поле в этой точке тоже равно нулю. Это вообще характерное заблуждение по поводу электростатических полей: считать, что их силовые линии не могут пересекаться. На самом деле - могут, но только в точках, где величина поля равна нулю.