Стеклянная трубка, поставленная горизонтально, закрытая с обоих концов, разделена столбиком ртути на две равные части. Длина столба воздуха в каждой половине трубы 0,2 м, давление равно 792 мм рт.ст. столб Если трубку поставить вертикально, столбик ртути опустится на 4 см. 1) Какова длина ртутного столба? Умножьте ответ на 10. 3
2) Каково давление воздуха в верхней части трубы? Плотность ртути 13 610 кг/м. Умножьте ответ на 10'.
Answers & Comments
Ответ:Давление ртути в вертикальном положении трубы будет равно давлению воздуха в вертикальном столбе над ртутью, так как ртуть будет смещаться до тех пор, пока давление на ее двух концах не станет равным. Разность давлений между верхней и нижней частями трубы будет создавать уравновешивающую силу, поднимающую столбик ртути вверх до равновесия.
Разность давлений между верхней и нижней частями трубы в вертикальном положении равна разности давлений в горизонтальном положении, умноженной на высоту столба ртути, который опустился на 4 см:
ΔP = ρgh = 13610 кг/м³ × 0,04 м × 10 м/с² = 54,44 Па
Так как давление на обоих концах трубы должно быть равным, то давление воздуха в каждой половине трубы равно 792 мм рт.ст. / 760 мм рт.ст./атм = 1,0425 атм.
Длина столба ртути в каждой половине трубы равна объему столба, поделенному на площадь поперечного сечения трубы:
V = lA
A = πr²
V = πr²l
l = V / (πr²)
Для каждой половины трубы длина столба ртути равна объему воздуха, заключенного в трубе, который равен разности между объемами вертикальных столбов над и под ртутью:
V = (0,2 м)π(0,005 м)² = 1,9635×10⁻⁶ м³
l = V / (π(0,005 м)²) = 78,54 мм
Таким образом, длина ртутного столба равна 2 × 78,54 мм = 157,08 мм, что при умножении на 10 дает ответ 1571 мм.
Давление воздуха в верхней части трубы равно сумме давления на ее конце и давления столба ртути, так как ртуть передает давление на воздух в верхней части трубы. Давление на конце трубы равно атмосферному давлению, так как труба закрыта с обоих концов.
Давление столба ртути равно
Объяснение:нема
Ответ:
Для розв'язання цієї задачі можна скористатися законом Паскаля, який стверджує, що тиск, застосований до рідини чи газу в закритій судині, передається з однієї точки в іншу без зміни величини. Оскільки ртуть в кожній половині трубки перебуває у стані рівноваги, тиск повітря в цих двох точках має бути рівний. За умовою задачі, довжина стовпика повітря в кожній половині трубки дорівнює 0,2 м, а тиск у вигляді висоти стовпа ртуті в кожній половині дорівнює 792 мм рт. ст. Отже, довжина стовпика ртуті також дорівнюватиме 0,2 м, а загальна довжина стовпика ртуті буде дорівнювати 0,4 м, оскільки ртуть розділена на дві рівні частини. Таким чином, довжина стовпика ртуті дорівнюватиме 4 см, або 0,04 м. Отже, щоб отримати відповідь в метрах, треба помножити це значення на 10: 0,04 * 10 = 0,4 м.
При вертикальному положенні трубки висота стовпика ртуті у верхній частині дорівнюватиме 0,16 м, оскільки стовпик ртуті складатиметься з двох рівних частин довжиною 0,2 м та висотою 0,08 м (тобто на 4 см менше, ніж у горизонтальному положенні трубки). Таким чином, тиск в цій точці дорівнюватиме висоті стовпа ртуті, помноженій на густина ртути та на прискорення вільного падіння, або 0,16 м * 13610 кг/м³ * 9,81 м/с² = 21180 Па. Оскільки один паскаль дорівнює одному ньютону на квадратний метр, можна перевести це знач
Объяснение: