Высота столба ртути, уравновешивающего атмосферное давление, равна 760 мм. во сколько раз высота столба воды, уравновешивающего это же давление, будет больше
1) (для ртути) Дано: ρ - 13600 кг/м^3 g - 10 Н/кг h - 760 мм = 0,76 м Найдем давление ртути, выразив в Паскалях: p=ρgh p=13600*10*0,76=103360 Па То есть нормальное давление атмосферы равно 103360 Па для ртути.
2) (для воды) Дано: ρ - 1000 кг/м^3 g - 10 Н/кг р - 103360 Па По формуле нахождения глубины найдем высоту столба воды, который оказывает давление, равное нормальному атмосферному (760 мм ртутного столба): h=p/(ρg) h=103360/(10*1000)=103360/10000=10,336 м. То есть высота столба воды, оказывающего нормальное атмосферное давление, равно 10,336 метров водяного столба.
3) Найдем разницу: S=h2/h1, где h1 - высота столба ртути, h2 - высота столба воды. Получаем: S=10,336/0,76=13,6 м.
ответ: разница высот столбов ртути и воды равна 13,6 метров.
В каком "рассмотренном случае" если рассуждать логически, то размеры молекул всех веществ примерно одинаковы, если газы находятся при одинаковых давлениях и температурах, то и число частиц в равных объемах равные, это следует из уравнения Дальтона, но это я так, на всякий пожарный..а вообще, при условии, что температура газов одинакова то и средние кинетические энергии поступательного движения их частиц тоже одинаковые: вспоминаем что Ек=mV^2/2 а значит и давления газов тоже одинаковые (основное уравнение МКТ р-1/3 m0nV^2 в принципе все, если учесть, что условие задачи неполное)))
В сообщающихся сосудах покоящаяся жидкость находится на одном уровне, но в сосудах с жидкостями различной плотности жидкость с меньшей плотностью останется на более высоком уровне, чем жидкость с большей. Так как ртуть тяжелее воды, то вода останется на поверхности узкого сосуда, а в широкомбудет только ртуть. Пусть d - диаметр поперечного сечения узкого сосуда, тогда 4d - широкого. При добавлени воды в узкий сосуд действует сила F=1000*g*pi*d^2/4=250*g*pi*d^2 Н. Под действием этой силы уровень ртути в широком сосуде повышается до тех пор, пока дополнительный объём ртути своей массой не скомпенсирует массу добавленной воды. Пусть ртуть в широком сосуде при этом поднимется на h м, тогда дополнительный объём ртути V=pi*(4d)^2/4*h=4*pi*d^2*h, а масса этого объёма ртути будет равна 13600*4*pi*d^2*h. Приравнивая эту массу к массе добавленной воды, получаем 54400*pi*d^2*h=250*pi*d^2, откуда h=250/54400=0,0046 м=0,46 см
ρ - 13600 кг/м^3
g - 10 Н/кг
h - 760 мм = 0,76 м
Найдем давление ртути, выразив в Паскалях:
p=ρgh
p=13600*10*0,76=103360 Па
То есть нормальное давление атмосферы равно 103360 Па для ртути.
2) (для воды) Дано:
ρ - 1000 кг/м^3
g - 10 Н/кг
р - 103360 Па
По формуле нахождения глубины найдем высоту столба воды, который оказывает давление, равное нормальному атмосферному (760 мм ртутного столба):
h=p/(ρg)
h=103360/(10*1000)=103360/10000=10,336 м. То есть высота столба воды, оказывающего нормальное атмосферное давление, равно 10,336 метров водяного столба.
3) Найдем разницу:
S=h2/h1, где h1 - высота столба ртути, h2 - высота столба воды. Получаем:
S=10,336/0,76=13,6 м.
ответ: разница высот столбов ртути и воды равна 13,6 метров.