Предмет: Физика,
автор: Аноним
В пробирке длиной 10см ,расположенной вертикально , над воздухом находится столбик ртути высотой 3 см. Пробирку переворачивают вверх дном. Определите , какой высотой столбик ртути останется в пробирке.считать атмосферное давление нормальным 101325 Па, плотность ртути 13600кг/м3
Ответы
Автор ответа:
0
Если перевернуть пробирку, то воздух под ртутью, расширится. Т при этом постоянна, процесс изотермический:
![p_{1}*V_{1}=p_{2}*V_[2} p_{1}*V_{1}=p_{2}*V_[2}](https://tex.z-dn.net/?f=p_%7B1%7D%2AV_%7B1%7D%3Dp_%7B2%7D%2AV_%5B2%7D)
Давление воздуха равно давлению столбика ртути и атмосферного давления
, где ро - плотность ртути
Объем воздуха до опрокидывания![V_{1} = (l-h)*S V_{1} = (l-h)*S](https://tex.z-dn.net/?f=V_%7B1%7D+%3D+%28l-h%29%2AS)
После опрокидывания атмосферное давление уравновешивается с давлением воздуха и давление столбика со ртутью х
Давление воздуха получится
![p_{2} = p_{atm}-po*g*x p_{2} = p_{atm}-po*g*x](https://tex.z-dn.net/?f=p_%7B2%7D+%3D+p_%7Batm%7D-po%2Ag%2Ax)
Объем воздуха равен
![V_{2} = (l-x)*S V_{2} = (l-x)*S](https://tex.z-dn.net/?f=V_%7B2%7D+%3D+%28l-x%29%2AS)
Подставляя полученные выражения, получим
Математически упростим уравнение, найдя корни, получим
![(h_{0}+h)(l-h) =(h_{0}-x)(l-x) (h_{0}+h)(l-h) =(h_{0}-x)(l-x)](https://tex.z-dn.net/?f=%28h_%7B0%7D%2Bh%29%28l-h%29+%3D%28h_%7B0%7D-x%29%28l-x%29)
Подставляя численные значения, имеем
![76*(10-3) = (76-x)(10-x) 76*(10-3) = (76-x)(10-x)](https://tex.z-dn.net/?f=76%2A%2810-3%29+%3D+%2876-x%29%2810-x%29)
Откуда х=2,6 см
Давление воздуха равно давлению столбика ртути и атмосферного давления
Объем воздуха до опрокидывания
После опрокидывания атмосферное давление уравновешивается с давлением воздуха и давление столбика со ртутью х
Давление воздуха получится
Объем воздуха равен
Подставляя полученные выражения, получим
Математически упростим уравнение, найдя корни, получим
Подставляя численные значения, имеем
Откуда х=2,6 см
Похожие вопросы
Предмет: Алгебра,
автор: dimirok
Предмет: Биология,
автор: unickinaa
Предмет: Математика,
автор: anuta280108
Предмет: Математика,
автор: stella12m