В горизонтально расположенной трубке постоянного сечения, запаянной с одного конца, помещен столбик ртути длиной 7.5 см, который отделяет воздух в трубке от атмосферы. Трубку расположили вертикально, запаянным концом вниз. На сколько градусов следует нагреть воздух в трубке, чтобы объём, занимаемым воздухом, стал прежним? Температура воздуха в лаборатории 300 К, а атмосферное давление составляет 750 мм рт. ст.
Ответы на вопрос:
Дано:
T1=300 К
lртут.=7,5 см (75 мм в системе СИ)
p0=750 мм рт. ст.
ΔT=?
Уравнение Клапейрона:
(p1*v1)/T1=(p2*v2)/T2
V воздуха в горизонтальной и вертикальной трубке V1 = V2 (равны) T воздуха в трубке, расположенной вертикально T2=T1 + ΔТ, столбик ртути в горизонтальной трубке в равновесии, поэтому давление воздуха в трубке p1 = p0 (равны)
Так как столбик ртути в вертикально расположенной трубке покоится, то давление воздуха p2 = p0 +pртут. Подставим значения макропараметров воздуха в уравнение Клапейрона:
p0*V1/T1=(p0+pртут)*V2/T1+ΔT
Из этой формулы выражаем дельту T:
ΔT=(p0+T1+pртут.*T1-p0*T1)/p0
ΔT=pртут.*T1/p0
Подставляем наши значения в формулу:
ΔT=(75*300)/750=30 К
ответ: ΔT=30 Кv1=20 м/с v2=15 м/с vc=?
t1=t2=t/2
s1=t*v1/2 s2=t*v2/2
vc=(s1+s2)/(t1+t2)=(t*v1/2+t*v2/2)/(t/2+t/2)=(v1+v2)/2=(20+15)/2=17.5 м/с (63 км/ч)
=================
Популярно: Физика
-
dhdhhd5513.02.2023 18:48
-
Ivanova56701.03.2023 23:32
-
timkoa27.06.2022 18:58
-
alexkiop7624.10.2021 22:52
-
matveevaalina1722.06.2020 14:27
-
akhmedkhatataev9504.01.2023 06:05
-
ЯнаZL01.06.2023 06:56
-
kolkolkim8a201619.08.2022 23:39
-
keksikgovad09.05.2020 11:44
-
VaDiMiR300010.01.2022 00:49