Question

решить 2 задачи по физике срочно!! даю 25 баллов
1. определите глубину шахты и давление в Па, если давление по барометру изменилось с 760 мм рт ст до 780 мм рт ст.
2. какие показания барометра на высоте 600м, если на земле давление 100600 Па?

Answer 1

Для визначення глибини шахти та тиску на дно використаємо формулу:
P = pgh,

де P - тиск, p - густина рідини, g - прискорення вільного падіння, h - глибина.

Спочатку визначимо різницю у висоті ртутного стовпа:

Δh = h₂ - h₁ = 780 мм рт ст - 760 мм рт ст = 20 мм рт ст

Перетворимо це значення до одиниць СІ:

Δh = 20 мм рт ст * (1 м / 1000 мм) * (1 ст.мм.рт.ст / 133.322 Па) = 0,00299 Па

Також потрібно визначити густину рідини. Якщо ми говоримо про воду, то її густина дорівнює близько 1000 кг/м³. Прискорення вільного падіння можна взяти за 9,81 м/с².

Тоді:

P = pgh = 1000 кг/м³ * 9,81 м/с² * h = 9810 h

9810 h = 0,00299 Па

h = 0,00299 Па / 9810 = 0,000304 м = 0,304 мм

Отже, глибина шахти дорівнює 0,304 мм, а тиск на дно дорівнює:

P = pgh = 1000 кг/м³ * 9,81 м/с² * 0,304 мм = 2986 Па

Для визначення показання барометра на висоті 600 м використовується формула:
P = P₀ * exp(-Mgh/kT),

де P₀ - тиск на рівні моря (в даному випадку 100600 Па), M - молярна маса повітря (0,02896 кг/моль), g - прискорення вільного падіння, h - висота, k - стала Больцмана (1,38 × 10⁻²³ Дж/К), T - температура повітря (зазвичай 273 К).

Підставляючи відповідні значення, маємо:

P = 100600 Па * exp(-0,02896 кг/моль * 9,81 м/с² * 600 м / (1,38 × 10⁻²³ Дж/К * 273 К)) = 95238 Па

Отже, показання барометра на висоті 600 м буде 95238 Па

Answer 2

Ответ:

1.Для определения глубины шахты и давления в Па необходимо знать плотность воздуха, гравитационную постоянную и разницу между давлением на поверхности и в шахте. Плотность воздуха на уровне моря составляет примерно 1,225 кг/м³, а гравитационная постоянная равна 9,81 м/с².

Используя формулу для гидростатического давления, можно определить разницу между давлением на поверхности и в шахте:

∆P = ρgh,

где ∆P - разница давления, ρ - плотность воздуха, g - гравитационная постоянная, h - глубина шахты.

Известно, что разница между давлением на поверхности и в шахте равна разности показаний барометра:

∆P = P_н - P_ш,

где P_н - давление на уровне моря, а P_ш - давление в шахте.

Тогда можно записать:

P_ш = P_н - ∆P = P_н - ρgh.

Подставляя значения, получаем:

P_ш = 100600 Па - (1,225 кг/м³ * 9,81 м/с² * h м) = 100600 Па - 12,01 h Па.

Для определения глубины шахты можно решить уравнение относительно h:

12,01 h = 100600 Па - P_ш,

h = (100600 Па - P_ш) / 12,01 Па ≈ 8369 м.

Таким образом, глубина шахты составляет примерно 8369 м, а давление в шахте:

P_ш = 100600 Па - 12,01 Па/м * 8369 м ≈ 0 Па.

Такое давление является вакуумом, что означает, что в данном случае формула для гидростатического давления не применима.

2.Для определения показаний барометра на высоте 600 м необходимо учесть, что атмосферное давление уменьшается с высотой примерно на 12 Па на каждый метр. Тогда давление на высоте 600 м будет:

P_в = P_н - ∆P,

где ∆P = 12 Па/м * 600 м = 7200 Па.

Подставляя значения, получаем:

P_в = 100600 Па - 7200 Па = 93600 Па.

Таким образом, показания баромет