Консультация # 197104: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: В вертикально расположенной тонкостенной трубке длиной 3L=840 мм с открытым в атмосферу верхним концом, столбиком ртути длиной L=280 мм заперт слой воздуха длиной L. Какой максимальной длины слой ртути можно долить сверху в трубку, чтобы она из трубки не выливалась? Опыт производится при постоя...
В вертикально расположенной тонкостенной трубке длиной 3L=840 мм с открытым в атмосферу верхним концом, столбиком ртути длиной L=280 мм заперт слой воздуха длиной L. Какой максимальной длины слой ртути можно долить сверху в трубку, чтобы она из трубки не выливалась? Опыт производится при постоянной температуре, внешнее давление составляет 770 мм рт ст.
Здравствуйте, s_ani_k! Решение: Ясно, что при доливании ртути сверху в пробирку столбик ртути сожмет запертый воздух на величину x. Тогда количество долитой в пробирку ртути равно L+x, а длина воздушного столбика равна L−x. Так как температура во время опыта не изменилась, то согласно закону Бойля—Мариотта Pв0LS=Pв1(L−x)S, где Pв0,1 — давления в воздушной пробке до и после эксперимента, a S — площадь сечения пробирки. Если P0 - внешнее атмосферное давление, то
Pв0=P0+ρgL и Pв1=P0+ρg(2L+x). Будем решать полученное уравнение в мм рт. ст. Тогда P0=11/4, а Pв0=P0+L и Pв1=P0+(2L+x). Подставляя Pв0 и Pв1 в исходное уравнение, получим (P0+L)L=(P0+2L+x)(L−x). Отсюда x=1/4L=70мм. Окончательно для длины столбика ртути, долитой в пробирку находим L+x=350мм. И перевести в метры.
Консультировал: Gluck (7-й класс)
Дата отправки: 16.11.2019, 22:30
3
нет комментария ----- Дата оценки: 20.11.2019, 00:10
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!