Какую работу надо произвести, чтобы выдуть мыльный пузырь (поверхностное натяжение 0,04 Н/м) диаметром 14 см, если процесс выдувания изотермический? Чему равно избыточное давление внутри этого пузыря?

Работа равна изменению энергии. Мыльный пузырь обладает энергией поверхностного натяжения. Иначе говоря, мыльный пузырь все время пытается уменьшить свой размер - сжаться.  Плёнка сжимается до тех пор, пока давление внутри пузыря не будет превышать атмосферное на величину добавочного (избыточного)  давления плёнки. Избыточное давление определяется  формулой Лапласа:

$\Delta P=\frac{2\sigma}{R}$

где $\sigma$ - коэффициент поверхностного натяжения, R - радиус сферы.

Энергия поверхностного натяжения определяется формулой:

$E=\sigma S$

где  S - площадь поверхности.

Для сферы:           $S=4\pi R^2$
Следовательно:            $E=4\sigma\pi R^2$               $A=E$

Комментарии