Посередине откачанной и запаянной с обоих концов капиллярной трубке длиной L = 1 м находится столбик ртути длинной l = 20 см. Если капилляр поставить вертикально, то столбик ртути переместится на расстояние l = 10 см. (Решение → 16761)

Заказ №39164

Посередине откачанной и запаянной с обоих концов капиллярной трубке длиной L = 1 м находится столбик ртути длинной l = 20 см. Если капилляр поставить вертикально, то столбик ртути переместится на расстояние l = 10 см. До какого давления был откачан капилляр? Дано: L=1 м, l =20 см=0,2 м, Δl=10 см=0,1 м, p0−?

Решение:

Воспользуемся законом Бойля - Мариотта, считая температуру и массу воздуха в трубке постоянными. Для этого рассмотрим два состояния воздуха в трубке. Первое состояние: объём воздуха в каждой из половинок трубки 2 L l V S    , где S - площадь сечения трубки, исходное давление ро. Если трубку поставить вертикально, воздух в верхней части испытает изотермическое расширение до объема 1 2 L l V l S           и давления p1; воздух же в нижней части испытает изотермическое сжатие до объема 2 2 L l V l S           и давления p2 Запишем уравнение закона Бойля - Мариотта: 0 1 2 2 2 2 L l L l L l S p l S p l S p                          Условие равновесия столбика ртути имеет вид p2−p1=ρgh, где ρ — плотность ртути. Отсюда получаем 2 1 p gh p    1 1   2 2 L l L l l S p l S p gh      

Посередине откачанной и запаянной с обоих концов капиллярной трубке длиной L = 1 м находится столбик ртути длинной l = 20 см. Если капилляр поставить вертикально, то столбик ртути переместится на расстояние l = 10 см.

Посередине откачанной и запаянной с обоих концов капиллярной трубке длиной L = 1 м находится столбик ртути длинной l = 20 см. Если капилляр поставить вертикально, то столбик ртути переместится на расстояние l = 10 см.