Запишем уравнение Клайперона P1∗V1T1=P2∗V2T2.
В условии задачи сказано: "чтобы объём уменьшился в 2 раза (вдвое)".
Значит V1=2V2, тогда в уравнение Клайперона вместо V₁ можно подставить 2V₂
P1∗2V2T1=P2∗V2T2 ⇒ отсюда используем свойство пропорции. (произведение средних членов равно произведению крайних членов) т. Е.
T1∗P2∗V2=P1∗2V2∗T2.
По условию задачи: камеру погрузили в воду ⇒ сила давления жидкостей определяется по формуле P2=p∗g∗h. Данную формулу подставляем в выше написанное уравнение ⇒ T2∗p∗g∗h∗V2=P1∗2V2∗T1 ⇒ выражаем высоту "h" ⇒
h=P1∗2V2∗T1T2∗p∗g∗V2=2∗P1∗T1T2∗p∗g.
h=2∗P1∗T1T2∗p∗g - конечная формула вычисления.
P₁ - нормальное атмосферное давление = 101 325 Па.
Т₁ - температура до погружения = 300 К.
Т₂ - температура после погружения = 277 К.
p - плотность жидкости (в данном случае воды) = 1000 кг/м³.
g - ускорение свободного падения = 9,807 м/с².
Подставляем численные данные и вычисляем. ⇒
h=2∗101325∗300277∗1000∗9,807=607950002716539≈22,38(metrov).
Ответ: Высота h = 22,38 метров.