Номер 3, страница 28, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 5. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 50. Исследование морских и океанских глубин. Вопросы и задания - номер 3, страница 28.

Условие.

3. Почему в акваланге используется не обычный, а сжатый воздух?

Решение.

3. В акваланге используется сжатый воздух, а не обычный, по двум ключевым причинам: необходимость иметь достаточный запас воздуха для дыхания и потребность дышать под давлением, равным давлению окружающей воды.

1. Создание достаточного запаса воздуха.

Человеку для дыхания требуется значительный объем воздуха. На поверхности в спокойном состоянии взрослый человек потребляет примерно 20 литров воздуха в минуту. Стандартный баллон акваланга имеет объем около 12 литров. Если заполнить его обычным воздухом при атмосферном давлении, его хватило бы меньше чем на минуту, что абсолютно недостаточно для погружения.

Чтобы увеличить запас воздуха, его сжимают под высоким давлением (обычно 200-300 атмосфер) и закачивают в баллон. Благодаря сжатию, в тот же 12-литровый баллон помещается объем воздуха, который при нормальном давлении занял бы гораздо больший объем. Например, при давлении 200 атм в 12-литровом баллоне содержится $12 \text{ л} \times 200 = 2400 \text{ л}$ воздуха (при атмосферном давлении). Такого запаса уже достаточно для погружения на 40-60 минут на небольшой глубине.

2. Необходимость дыхания под давлением.

С увеличением глубины погружения давление воды растет (примерно на 1 атмосферу каждые 10 метров). Чтобы легкие дайвера не были сдавлены внешним давлением, воздух для дыхания должен подаваться под давлением, равным давлению окружающей среды. Обычный воздух в баллоне находится под атмосферным давлением, и его было бы невозможно вдохнуть на глубине. Высокое давление сжатого воздуха в баллоне позволяет специальному устройству — редуктору — понижать его до нужного уровня, соответствующего глубине погружения, и подавать дайверу для дыхания.

Таким образом, сжатие воздуха решает главную задачу — позволяет взять под воду компактный, но при этом очень вместительный запас воздуха, пригодный для дыхания на разных глубинах.

Ответ: Сжатый воздух используется в акваланге для того, чтобы в баллон небольшого объема можно было поместить большое количество воздуха, которого хватит для дыхания под водой в течение длительного времени, а также для обеспечения возможности дыхания под повышенным давлением на глубине.