4. На рисунке 3 показаны сосуды, связанные с манометрами. Подавление газа в сосудах составляет р1 = 102 650 Па

Для решения этой задачи нам необходимо представить уровни ртути в манометрах в зависимости от давления в сосудах. Для этого мы можем использовать принцип Паскаля, согласно которому давление, создаваемое внешней силой на жидкость в сосуде, передается одинаково во всех его точках.

На рисунке 3 показано, что первый манометр (M1) соединен с первым сосудом (С1), второй манометр (M2) соединен совместно с первым сосудом (C1) и вторым сосудом (C2), а третий манометр (M3) соединен с третьим сосудом (C3).

Используя принцип Паскаля, давление, измеряемое первым манометром (P1), будет равно давлению в первом сосуде (р1), а давление, измеряемое третьим манометром (P3), будет равно давлению в третьем сосуде (р3). Таким образом, первый и третий манометры показывают нам "абсолютные" значения давления в своих соответствующих сосудах.

Второй манометр (M2) измеряет разность давления между первым и вторым сосудами. Следовательно, для определения уровня ртути в этом манометре, нам нужно вычислить разность давлений между первым и вторым сосудами.

Согласно условию задачи, подавление газа в сосудах составляет р1 = 102 650 Па, р2 = 101 325 Па, P3 = 99 995 Па.

Теперь рассчитаем разности давлений:

\[
\Delta P_{12} = P_1 - P_2 = 102650 - 101325 = 1325 \, \text{Па}
\]

\[
\Delta P_{23} = P_2 - P_3 = 101325 - 99995 = 1330 \, \text{Па}
\]

Для определения уровней ртути в манометрах, мы можем использовать формулу, связывающую давление с разностью уровней жидкости в вертикальном U-образном манометре:

\[
\Delta h = \frac{\Delta P}{\rho g}
\]

где \(\Delta h\) - разность уровня ртути, \(\Delta P\) - разность давления, \(\rho\) - плотность жидкости (в данном случае ртути), \(g\) - ускорение свободного падения.

Плотность ртути примерно равна \(13.6 \, \text{г/см}^3\) (или \(13600 \, \text{кг/м}^3\)), а ускорение свободного падения \(9.8 \, \text{м/с}^2\).

Теперь мы можем вычислить разность уровней ртути для каждого манометра:

\[
\Delta h_1 = \frac{\Delta P_{12}}{\rho g} = \frac{1325}{13600 \cdot 9.8} \approx 0.0992 \, \text{м}
\]

\[
\Delta h_2 = \frac{\Delta P_{23}}{\rho g} = \frac{1330}{13600 \cdot 9.8} \approx 0.0996 \, \text{м}
\]

Таким образом, уровни ртути в манометрах будут примерно равны \(0.0992 \, \text{м}\), \(0.0996 \, \text{м}\) и \(0 \, \text{м}\) (так как третий манометр не связан с другими сосудами и показывает "абсолютное" давление в третьем сосуде).

На рисунке, приложенном к задаче, можно изобразить уровни ртути в каждом манометре, используя символы \(h_1\), \(h_2\) и \(h_3\) для обозначения высоты столбца ртути в каждом манометре. Тогда результат будет следующим:

M1: \(h_1 = 0.0992 \, \text{м}\)

M2: \(h_2 = 0.0996 \, \text{м}\)

M3: \(h_3 = 0 \, \text{м}\)