Question

Посередине открытой из двух концов горизонтальной стеклянной трубки длиной 95,5 см находится столбик ртути длиной 7,5 см. когда закрыли один из отверстий трубки, её располагают вертикально закрытым концом вниз. определите атмосерное давление (в сантиметрах ртутного столба), если столбик ртути переместился относительно трубки на 4 см. внимание! если в не сказана плотность ртути и ускорение свободного падения, значит, их не нужно применять в решении.

Answer 1

Если столбик ртути находится по середине трубки, то длина трубки с обеих сторон равна $l = \frac{95,5-7,5}{2} = 44$ см. Так как столбик ртути переместился, то теперь длина столбика равна $l' = l - 4 = 44 - 4 = 40$ см. Давление внутри столбика равно p = 7,5 см рт. ст.

Найти: pₐ - ?

Решение. Так как температура не изменилась, то это изотермический процесс, в котором pₐl = p'l'.

p' = pₐ + p

pₐl = (pₐ + p)l'

pₐl = pₐl' + pl'

pₐl - pₐl' = pl'

pₐ(l - l') = pl'

$p_{a}= \frac{pl'}{l-l'} = \frac{7,5*40}{44 - 40} = 75$ см рт. ст.

ответ: 75.