.03 Газовые процессы в трубках
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Пробирку длиной 
перевернули вверх дном и полностью погрузили в ртуть так, что дно
пробирки касается поверхности жидкости (пробирка вертикальна). При этом жидкость заполнила часть
пробирки длиной 
. Затем пробирку медленно подняли вверх так, что её нижний край оказался
чуть ниже поверхности ртути (пробирку из ртути не вынимали). Считайте, что в процессе
подъёма температура воздуха в пробирке не менялась и оставалась равной 
.
Затем температуру воздуха в пробирке изменили, и ртуть вновь заполнила часть пробирки
длиной 
. Найдите конечную температуру 
воздуха в пробирке. Атмосферное давление
Источники:
Пусть площадь внутреннего сечения пробирки (перпендикулярного её оси) равна 
. Проверим, не
выходит ли часть воздуха из пробирки при её (почти полном) извлечении из ртути. В конечном
состоянии объем воздуха не может превышать объема пробирки (иначе часть воздуха выйдет), а
давление не может превышать атмосферного (давление равно атмосферному, если она будет заполнена в
конечном положении целиком и меньше атмосферного, если в ней есть жидкость). Таким образом, по
закону Бойля-Мариотта получаем условие:
т.е.
откуда
где 
– плотность ртути
Это условие не выполняется! Поэтому мы приходим к выводу, что за время подъёма часть
воздуха из пробирки выходит. После подъема пробирки она будет целиком заполнена воздухом
при атмосферном давлении. Запишем для этого случая уравнение состояния для воздуха в
пробирке:
где 
– высота стоба ртути, оказывающего атмосферное давление
После изменения температуры уравнение состояния примет вид:
Поделив уравнение (2) на (1) получим:
(Официальное решение ВсОШ)
Специальные программы
Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!
Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.
Бесплатное онлайн-обучение
Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.
Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».
Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!
Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!
