Как определить избыточное давление газа на поверхности воды в резервуаре

Question

Физика: Как определить избыточное давление газа на поверхности воды в резервуаре B, если избыточное давление на поверхности воды в резервуаре A равно P_A, разность уровней ртути в двухколенном дифманометре

Таинственный_Рыцарь · Accepted Answer

Для определения избыточного давления газа на поверхности воды в резервуаре B воспользуемся законом Паскаля и уравнением Галла-Ламберта.

Для начала, определим разность уровней ртути в двухколенном дифференциальном манометре, H_1. По условию, H_1 равно 0.8 H_2, а H_2 равно 0.35 P_A.

Тогда: H_1 = 0.8 * H_2 = 0.8 * 0.35 * P_A = 0.28 * P_A

Теперь определим разность уровней ртути между резервуарами A и B, H.

Условие гласит, что H равно 0.3 H_1. Тогда:

H = 0.3 * H_1 = 0.3 * 0.28 * P_A = 0.084 * P_A

Далее, по закону Паскаля, избыточное давление газа на поверхности воды в резервуаре B равно избыточному давлению в резервуаре A:

P_B = P_A

Теперь мы должны связать избыточное давление газа на поверхности воды с разностью уровней ртути. Для этого используем уравнение Галла-Ламберта:

P_B - P_A = \rho * g * H

где \rho - плотность ртути, g - ускорение свободного падения, H - разность уровней ртути.

Плотность ртути примерно равна 13 600 кг/м^3, а ускорение свободного падения g примерно равно 9,8 м/с^2.

Подставляя значения:

P_B - 99 = 13 600 \cdot 9.8 \cdot 0.084 \cdot P_A

P_B - 99 = 11282.4 \cdot P_A

P_B = 11282.4 \cdot P_A + 99

Таким образом, избыточное давление газа на поверхности воды в резервуаре B равно 11282.4 * P_A + 99 (кПа).

Как определить избыточное давление газа на поверхности воды в резервуаре B, если избыточное давление на поверхности

Таинственный_Рыцарь

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!