Jak velká jezduchová bublina?

Vzduchová bublina o poloměru 5,0 mm stoupá ode dna jezera hlubokého 20,7 m. Teplota u dna jezera je 7 °C a u hladiny 27 °C. Atmosférický tlak je 100 kPa. Jak velká bude bublina, až dospěje ke hladině? Když bublina stoupá ode dna jezera, nemění se pouze její teplota, ale také tlak plynu uvnitř bubliny.

Jaký je tlak vody v bublině?

Tlak vody v okolí bubliny je dán hydrostatickým tlakem (přímo úměrným hloubce, ve které se bublina nachází) a atmosférickým tlakem, který díky Pascalovu zákonu přispívá k celkovému tlaku ve všech místech jezera stejně. Tlak plynu uvnitř bubliny můžeme určit pomocí stavové rovnice. Poznámka: V bublině je vzduch a sytá vodní pára.

Jaké je poloměr bubliny?

Při výpočtu poloměru bubliny využijeme toho, že tlak plynu uvnitř bubliny musí být stejný jako tlak vody v jejím okolí. V opačném případě by tlakové síly okolní vody a plyn uvnitř bubliny na rozhraní voda-vzduch byly odlišné a bublina by se buď zvětšovala, nebo zmenšovala.