• В ртутный барометр попал пузырек воздуха, вследствие чего барометр показывает давление меньше истинного. При давлении p1=768 мм. рт. ст. уровень ртути расположен на высоте h1=748 мм, причем длина пустой части трубки L=80 мм. Каково атмосферное давление p2, если ртуть стоит на высоте h2=734 мм? Плотность ртути ρ=1,36*104 кг/м3.

Ответы 1

  • В общем так. Дано p₁ =768 мм рт ст - атмосферное давление в 1-м случае.p₁₀ =748 мм рт ст -  показание барометра в 1-м случае. соотв. h₁.L₁=80 мм - высота воздушного пузыря.p₂₀ - 734 мм рт ст показание барометра во 2м случае соотв. h₂.p₂₀ - ? атмосферное давление во 2-м случае требуется найти.Обозначим так жеp₁₁ - Давление воздуха в трубке в 1-м случае.p₂₁ - Давление воздуха в трубке в 2-м случае.L₂ - Высота пузыря  во 2-м случаеПри атмосферном давлении 768 мм рт. ст.   p_{1}=p_{10}+p_{11}  (1)(1) следует из таких соображений. Система в равновесии (ртуть наход. на одном уровне). Рассмотрим давление в трубке  на уровне ртути в чашке. С "одной стороны" давит атмосфера 768 мм рт ст, с другой столб ртути 748 мм и воздух над ртутью p₁₁.Из (1) следует:p_{11}=p_1-p_{10}=768-748=20 мм рт ст (2)Аналогично во втором случаеp_{2}=p_{20}+p_{21} (3)Вот в (3) нам p₂₀ известно а вот p₂₁ будем искать.Объем, занимаемый пузырьком,  изменится, значит изменится его давление. Считая процесс изотермическим, (ну со временем температуры воздуха в трубке и атмосферного все равно выравняются), можем записать. \frac{p_{11}}{p_{21}}= \frac{V_2}{V_1}    p_{21}= p_{11}\cdot \frac{V_1}{V_2}  (4)V₁, V₂ соответственно объем пузыря в 1-м и 2-м случаях.Оцениваем изменение объема  V₁=L₁SV₂=L₂SS- площадь сечения трубки. \frac{V_1}{V_2}= \frac{L_1 \cdot S}{L_2 \cdot S} = \frac{L_1 }{L_2} (5)L₁ известен, L₂ = L₁+(h₁-h₂)=L₁+(748-734)=80+14=94 ммТогда из (5) ⇒  \frac{L_1}{L_2} = \frac{80}{94}=0,851   (6).А из (4), (2) ⇒p_{21}= p_{11}\cdot \frac{L_1}{L_2}=20 \cdot  \frac{80}{94} =17,02 мм рт стНу из (3)p_{2}=p_{20}+p_{21}=734+17,02=751,02 мм рт стОтвет: p₂≈751,02 мм рт ст≈100127,66 Па.
    answer img
    • Автор:

      morgan41
    • 6 лет назад
    • 0
  • Добавить свой ответ

Еще вопросы

Войти через Google

или

Забыли пароль?

У меня нет аккаунта, я хочу Зарегистрироваться

How much to ban the user?
1 hour 1 day 100 years