Номер 3, страница 156 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 43. Давление на дне морей и океанов. Исследование морских глубин. Вопросы - номер 3, страница 156.

Условие.

Решение.

3. Что такое акваланг? Почему в нём используется не обычный, а сжатый воздух?

Акваланг (от лат. aqua — вода и англ. lung — лёгкое) — это автономный аппарат для дыхания человека под водой. Он состоит из баллонов с дыхательной смесью (обычно сжатым воздухом), которая находится под высоким давлением, и дыхательного регулятора, который понижает давление газа до уровня, пригодного для дыхания на текущей глубине.

В акваланге используется сжатый воздух по двум основным причинам:

Первая причина — создание запаса воздуха. Человеку для дыхания требуется определённый объём воздуха. На поверхности это около 20–25 литров в минуту. Если бы в баллоне был воздух при обычном атмосферном давлении, его запаса хватило бы всего на несколько вдохов. Сжатие воздуха позволяет в небольшом по объёму баллоне хранить большое количество газа, достаточное для продолжительного нахождения под водой. Например, в стандартный 12-литровый баллон, сжатый до 200 атмосфер, помещается $12 \text{ л} \times 200 = 2400 \text{ л}$ воздуха при атмосферном давлении.

Вторая причина — преодоление давления воды. С увеличением глубины давление воды возрастает (примерно на 1 атмосферу каждые 10 метров). Чтобы человек мог сделать вдох, давление воздуха, поступающего в лёгкие, должно быть равно давлению окружающей воды. В противном случае внешнее давление просто не позволит лёгким расшириться. Регулятор акваланга как раз и подаёт дайверу воздух под давлением, равным давлению на его глубине. Это возможно только в том случае, если в баллоне изначально находится газ под значительно более высоким давлением.

Ответ: Акваланг — это автономный аппарат для дыхания под водой, состоящий из баллонов со сжатым воздухом и регулятора давления. Сжатый воздух используется для того, чтобы, во-первых, вместить в компактный баллон достаточный для длительного погружения запас воздуха, и, во-вторых, чтобы обеспечить возможность дыхания под высоким давлением воды на глубине.

4. Чем отличается барометр от манометра?

Барометр и манометр — это приборы для измерения давления, но они предназначены для разных целей и измеряют давление относительно разных точек отсчёта.

Барометр предназначен для измерения атмосферного давления. Он показывает абсолютное давление воздуха в данной точке относительно полного вакуума. Основное применение барометров — в метеорологии для предсказания погоды.

Манометр предназначен для измерения давления газа или жидкости в замкнутых системах (например, в трубах, баллонах, автомобильных шинах). Большинство манометров измеряют так называемое избыточное (или манометрическое) давление. Это разность между абсолютным давлением в системе и атмосферным давлением: $P_{\text{изб}} = P_{\text{абс}} - P_{\text{атм}}$. Таким образом, манометр показывает, на сколько давление в системе больше (или меньше) атмосферного.

Ключевое отличие заключается в их назначении и точке отсчёта: барометр измеряет давление окружающей среды (атмосферы) относительно вакуума, а манометр — давление внутри системы относительно атмосферного давления.

Ответ: Барометр измеряет атмосферное давление, а манометр — давление в замкнутой системе (газа или жидкости). Главное отличие в том, что барометр измеряет абсолютное давление (относительно вакуума), а манометр чаще всего измеряет избыточное давление (относительно атмосферного).