Невысокий стеклянный сосуд объёмом 1 дм^3 наполнен воздухом при давлении 200 мм.рт.ст. какое количество воды войдёт в сосуд , если в нём под водой сделать отверстие на глубине 2 м от поверхности? атмосферное давление 800 мм.рт.ст.
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Паскаля, который гласит, что давление, создаваемое настоящей или воздушной жидкостями в замкнутой жидкости, передается во все направления с одинаковой силой.
Исходя из этого закона, можно сделать вывод, что при отверстии в сосуде на глубине 2 м от поверхности, вода будет подниматься в отверстие так, чтобы давление столба воды равнялось разности давлений внутри и снаружи сосуда.
Сначала вычислим давление воздуха в сосуде. При давлении 200 мм рт.ст. это составляет (200/760) = 0,26316 атм.
Теперь рассчитаем разность давлений, которая будет способствовать подъему воды. Эта разница будет равна разности атмосферного давления (800 мм рт.ст.) и давления воздуха в сосуде (0,26316 атм).
Разница давлений: 800 - 0,26316 = 799,73684 мм рт.ст.
Теперь мы можем использовать формулу для определения высоты столба жидкости, связанной с давлением:
(разность давлений) = (плотность жидкости) * (ускорение свободного падения) * (высота столба жидкости)
Значение плотности воды - 1 г/см^3 или 1000 кг/м^3.
Значение ускорения свободного падения - 9,8 м/с^2.
Вставим значения в формулу:
799,73684 = (1000) * (9,8) * (высота столба жидкости)
Теперь решим уравнение относительно высоты столба жидкости:
высота столба жидкости = 799,73684 / (1000 * 9,8)
Рассчитаем эту величину:
высота столба жидкости ≈ 0,081 м
Таким образом, вода будет подниматься в отверстие на глубине 2 м от поверхности сосуда на высоту приблизительно равную 0,081 м.
Ответ: При подведении отверстия в сосуде на глубине 2 м от поверхности, вода поднимется на высоту примерно 0,081 м.
0,789 литра
Объяснение:
Внешнее давление = атмосферного + водяного столба
2000 мм =2000 / 13,595 = 147,11 мм ртутного столба
(13,595 - плотность ртути)
Итого на глубине 2 метра давление = 800 мм рт. ст. + 147 мм рт. ст. = 947 мм ртутного столба
V2 = V1 * P1 / P2
P1V1 = 200 мм рт. ст * 1 л = 947 мм рт. ст * V2
V2 = 200 / 947 = 0,211 литра( объем воздуха)
объем уменьшился на 1-0,211=0,789 литра
в сосуд вошло 0,789 литра воды