Question

Давление газа в горизонтальной запаянной трубке, разделенной столбиком ртути массой 9 г на два объема по 49 см3, равно 11 кПа. Найти площадь сечения трубки (в квадратных сантиметрах), если при вертикальном положении трубки верхний объем газа больше нижнего на 4 см3. Температура постоянна, ускорение свободного падения считать равным 9.8 м/с2.

Ответ вводить с точностью до сотых.

Answer 1

Будем считать, что в трубке идеальный газ. Тогда используя уравнение состояния идеального газа при постоянной температуре имеем pV=const (1).
При расположении трубки вертикально пренебрежем силой тяжести газов. Тогда объем газов в трубке изменится под действием силы тяжесли ртутного столбика Fрт=m*g. Откуда ррт (давление рт.столбика)=Fрт/S трубки.
Обоначим p1 и V1 давление и объем газа в верхней части трубки, а p2 и V2 давление и объем газа в нижней части трубки. Знаем что, V1=V2+4 см3 и V1+V2=51*2см3 (суммарный объем занимаемый газами не изменился), из (1) имеем p1*V1=p2*V2=сonst. Зная, что система будет в равновесии при p2=p1+pрт, найдем S.
Спасибо!

Answer 2

А с числами можно?