давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
01.07.2006, 14:46
общий
это ответ
Здравствуйте, ClassiK!
Просмотрел ответы других экспертов на Ваш вопрос и попробовал решить задачу сам. Решение - в приложении. Извините, если что не так.
С уважением,
Mr. Andy.
Приложение:
Пусть h - высота оставшегося после вынимания трубки столба ртути, l - длина трубки, p - атмосферное давление, p* - давление воздуха в трубке после вынимания, r - плотность ртути. Глубина нижнего конца трубки под свободной поверхностью ртути равна l/2.Состояние 1: трубка закрыта, но не вынута из ртути; воздух в трубке имеет высоту (l-l/2)=l/2 и давление p.Состояние 2: трубка вынута из ртути; воздух в трубке имеет высоту (l-h) и давление p* (воздух расширился).Если трубку вынимать медленно, то процесс расширения воздуха изотермический, и (l/2)p=(l-h)p* (1). Выражаем p* через известные величины p, l. Равновесие воздуха в трубке описывается выражением p*+rhg=p (ртуть не смачивает стекло), откуда p*=p-rhg. Подставляем это значение в выражение (1) и получаем(l/2)p=(l-h)(p-rhg), откуда rgh^2-(rlg+p)h+(l/2)p=0. Здесь удобнее перейти к числовым значениям:13,6*(10^3)*9.81*h^2-h(13,6*10^3*1*9,81+(1,013*10^5)/2)+5,065*10^4=0, 1,334h^2-2,347h+0,507=0.У последнего уравнения два корня: h=1,51 и h=0,25. При наших исходных данных имеет смысл только h=0,25 м.Ответ: 0,25 м.
Об авторе:
Facta loquuntur.