После того, как школьник выпил всю воду из бутылки, в ней осталось V=0,45 мл воды в виде капель на стенках. Он плотно закрыл бутылку и поставил её около окна. Под действием солнечных лучей вся вода внутри бутылки испарилась. Определите плотность получившейся смеси, если первоначальная плотность воздуха составляет ρ0=1,2 кг/м3, а плотность воды - ρв=1000 кг/м3. Ответ выразите в кг/м3, округлив до десятых. Вместимость бутылки равна V0=1,5 л.

Чтобы определить плотность получившейся смеси воздуха и воды ρо, необходимо найти суммарную массу воды и воздуха mо и разделить на объём плотно закрытой бутылки Vо. Известно, что после того, как школьник выпил всю воду из бутылки, в ней осталось Vв = 0,45 мл = 0,45 ∙ 10^ ( - 6) м^3 воды в виде капель на стенках. Масса воды будет определяться по формуле: mв = ρв ∙ Vв, где плотность воды ρв = 1000 кг/м^3. Получаем mв = 1000 кг/м^3 ∙ 0,45 ∙ 10^ ( - 6) м^3 = 0,45 ∙ 10^ ( - 3) кг. Масса газов в бутылке: mг = ρг ∙ Vг, где плотность газов воздуха ρг = 1,2 кг/м^3, а объём Vг = Vо - Vв. Так как вместимость бутылки Vо = 1,5 л = 1,5 ∙ 10^ ( - 3) м^3, то Vг = 1,5 ∙ 10^ ( - 3) - 0,45 ∙ 10^ ( - 6) = 1,49955 ∙ 10^ ( - 3) (м^3). Получаем mг = 1,2 кг/м^3 ∙ 1,49955 ∙ 10^ ( - 3) м^3 = 1,79946 ∙ 10^ ( - 3) кг. Тогда mо = mв + mг = 0,45 ∙ 10^ ( - 3) + 1,79946 ∙ 10^ ( - 3) = 2,24946 ∙ 10^ ( - 3) (кг); ρо = mо : Vо = 2,24946 ∙ 10^ ( - 3) кг : (1,5 ∙ 10^ ( - 3) м^3) ≈ 1,5 кг/м^3. Ответ: плотность получившейся смеси воздуха и воды ≈ 1,5 кг/м^3.