Тип 9 № 3638 
Применение формулы для расчета физической величины. Механика
i
Космический аппарат выдерживает внешнее давление, соответствующее давлению при погружении в море до глубины 1 км. Плотность морской воды равна 1030 кг/м3. В атмосфере каких из планет земной группы Солнечной системы мог бы работать аппарат, не испытывая механических повреждений? 1 атм. = 101 300 Па.
| Планета | Земля | Меркурий | Венера | Марс |
|---|
Химический состав (объёмные проценты по отношению к средней плотности ρ) | N2 78 O2 21 Ar 0,93 H2O 0,1−1 CO2 0,03 CO 10−5 CH4 10−4 H2 5×10−5 Ne 10−3 He 10−4 | N2 ⩽ 20 H2⩽ 18 Ne ⩽ 40−60 Ar ⩽ 2 CO2 ⩽ 2 | CO2 95 N2 3−5 Ar 0,01 H2O 0,01−0,1 CO 5×10−3 HCl 4×10−5 HF 10−6 O2 < 5×10−4 SO2 10−5 H2S < 10−5 | CO2 95 N2 2−3 Ar 1−2 H2O 10−3−10−1 CO 4×10−3 O2 0,1−0,4 |
Средняя молекулярная масса | 28,97 | | 43,2 | 43,5 |
Температура у поверхности (в средних широтах) Tmax (К) Tmin (К) | 310 240 | 500 110 | 735 735 | 270 200 |
Среднее давление у поверхности P (атм.) | 1 | < 2×10−14 | 90 | 6×10−3 |
Запишите решение и ответ.
Решение. Давление, которое действует на аппарат при погружении в море на глубину 1000 м, равно сумме атмосферного давления и гидростатического давления жидкости:
р = ро + ρgh; ро = 1 атм. = 101 300 Па.
Подставляя числовые значения, получаем:
р = 101 300 Па + (10 ∙ 1030 ∙ 1000) Па = 10 401 300 Па ≈ 102,7 атм.
Сравнивая полученное значение с данными для давления у поверхности планет, получаем, что аппарат выдержит давление у поверхности всех планет земной группы.
Ответ: Меркурий, Марс, Венера, Земля
Критерии проверки:| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|
| Приведены верный ответ и его обоснование (решение). | 2 |
| Приведён верный ответ, но в обосновании (решении) допущена вычислительная ошибка. ИЛИ Обоснование (решение) неполное. | 1 |
| Другие случаи, не удовлетворяющие критериям на 2 и 1 балл. | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
Ответ: Меркурий, Марс, Венера, Земля
3638
Меркурий, Марс, Венера, Земля