Открытую с обоих концов трубку длиныL = 2 м погружают в вертикальном положениина половину ее длины в сосуд с ртутью. В труб-ку вдвигают поршень. На каком расстоянии lот поверхности ртути в сосуде должен находить-ся поршень, чтобы уровень ртути в трубке опустился на величину h = 1 м? Плотность ртутиr = 13,55×103 кг/м3. Атмосферное давление == 0,1 МПа.
Answers & Comments
p=p0 - в исходный момент
объем воздуха V=S*L/2
p=ro*g*h+p0 - в момент сжатия
объем воздуха V=S*х
х- расстояние от поршня до уровня ртути в колбе
по законам изотермических процессов
p0*S*L/2 = (ro*g*h+p0)*S*х
х=p0*L/(2(ro*g*h+p0)) = 10^5*2/(2*(13550*9,81*1+ 10^5) м ~ 43 см
l=L-x=1-0,43=0,57 м = 57 см - расстояние от поршня до уровня ртути в сосуде
(поршень окажется ниже уровня ртути в сосуде)
Verified answer
Для воздуха под поршнем можно воспользоваться газовым закономP1*V1= P2*V2 T = const P1=Po=101,3 кПа V1=h*S V2=(L-X)*S X-смещение поршняP1*h*S=(P1+p*g*h)(L-X)X= L- P1*h/(P1+pgh)=2-101300*1/(101300+13600*9,8*1)=1,57 м- опустится поршеньЗначит он окажется ниже уровня ртути на 57 см.уменьшилось на n=20% . определите количество вещества гелия ,просочившегося из баллона