.01 Молекулярная физика. МКТ

Изначально давление, оказываемое атмосферой на поверхность ртути в обоих коленах, равно. Это следует из закона Паскаля и условия равновесия. Когда одно колено сообщающихся сосудов будет закупорено, сначала давление под пробкой будет равно атмосферному давлению. Но при изменении прочих условий уровень жидкостей в коленах не будет одинаков. Это связано с изменением давления, оказываемого на поверхности жидкостей в закупоренном и открытом коленах.

Если же уменьшить температуру воздуха, то воздух под пробкой тоже охладится. От этого его объем уменьшится, что приведет к уменьшению давления, которое окажется меньше атмосферного на величину, равную . Суммарное давление, оказываемое со стороны закупоренного колена, будет равно разности атмосферного давления и давления ; . Со стороны открытого колена по-прежнему будет оказываться атмосферное давление: . Поэтому избыточное давление в открытом начнет выталкивать часть ртути из правого колена в левое до тех пор, пока не наступит равновесие. При условии, что диаметр трубок одинаковый, это произойдет тогда, когда уровень ртути в открытой трубке уменьшится на высоту – на ту высоту, на которую увеличится уровень ртути в закупоренной трубке.