Для начала посчитаем объемы отсеков, заполненных газом до и после переворотов, учитывая объем ртути: L1=0.6 м, L2=0.3 м После переворотов: L1'=0.54 м, L2'=0.36 м Так как площадь сосуда постоянна, а для расчетов будем использовать закон Бойля-Мэриота, то площадь сечения сосуда сократится, запишем систему из двух уравнений Бойля-Мэриота для первого и для второго отсеков: 1)0.3po=0.54p' 2)0.6po=0.36(p'+pgh) если состав трубки пребывает в спокойствии, то давление верхнего отсека равно давлению нижнего, исходя из простого равенства сил, тогда давление в нижнем отсеке равно сумме давлений верхнего отсека и столбика ртути. Разделим уравнения друг на друга и найдем таким образом p': 0.72p'=0.36pgh p'=20 400Па Тогда из первого уравнения несложно получить: po=0.54*20400/0.3=36720Па
При смешивании теплой и горячей воды происходит теплообмен между двумя системами. Горячая вода отдает часть своей энергии теплой воде, а теплая вода принимает эту энергию. Этот теплообмен (частный случай теплопередачи) будет продолжаться до тех пор, пока между ними не установится тепловое равновесие. Нам нужно наполнить ванну (200 л) так, чтобы температура воды стала равной 40°C. Т. е. температура теплой воды повысится на +30°, а температура горячей воды уменьшится на −20°. Отсюда видно, что Vтеплой воды < Vгорячей воды. Q1 = cm1 (40 − 10) — для теплой воды Q2 = cm2 (60 − 40) — для горячей воды.
Q1 = Q2 ⇒ V1/V2 = 2/3 или как 80/120. V1 = 80 л, а V2 = 120 л.
L1=0.6 м, L2=0.3 м
После переворотов:
L1'=0.54 м, L2'=0.36 м
Так как площадь сосуда постоянна, а для расчетов будем использовать закон Бойля-Мэриота, то площадь сечения сосуда сократится, запишем систему из двух уравнений Бойля-Мэриота для первого и для второго отсеков:
1)0.3po=0.54p'
2)0.6po=0.36(p'+pgh)
если состав трубки пребывает в спокойствии, то давление верхнего отсека равно давлению нижнего, исходя из простого равенства сил, тогда давление в нижнем отсеке равно сумме давлений верхнего отсека и столбика ртути. Разделим уравнения друг на друга и найдем таким образом p':
0.72p'=0.36pgh
p'=20 400Па
Тогда из первого уравнения несложно получить:
po=0.54*20400/0.3=36720Па