Какое давление воздуха в колбе можно определить, если атмосферное давление равно 100кПа, а разница уровней ртути в коленах манометра составляет 37,5? 1)50кПа 2)150кПа 3)610кПа 4)3750кПа
Vodopad
Для решения данной задачи, мы можем использовать основное физическое закономерность, известную как закон Паскаля, который гласит, что давление в жидкости (или газе) равномерно распределяется во всех направлениях.
Разница уровней ртути в коленах манометра, представленная в задаче, позволяет нам определить разность давлений между атмосферным давлением и давлением воздуха в колбе.
В данном случае, разница уровней ртути составляет 37,5 сантиметров. Для удобства расчётов, необходимо перевести эту разницу в Паскали, так как единицей измерения давления в СИ является Паскаль.
Общая формула для перевода разности уровней ртути в Паскали: \(P = h \cdot \rho \cdot g\), где
\(P\) - давление в Паскалях,
\(h\) - высота столба ртути в метрах,
\(\rho\) - плотность ртути (равна примерно 13 600 кг/м\(^3\)),
\(g\) - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с\(^2\)).
Теперь, подставим известные значения и рассчитаем давление в Паскалях:
\[P = 0.375 \, \text{м} \cdot 13600 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2\]
\[P = 0.375 \, \text{м} \cdot 13600 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \approx 49410 \, \text{Па}\]
Теперь, для перевода давления в килопаскали, мы должны разделить на 1000:
\[49410 \, \text{Па} = 49.41 \, \text{кПа}\]
Таким образом, давление воздуха в колбе составляет примерно 49.41 кПа.
Из предложенных вариантов ответа, ближайшим значением к 49.41 кПа является 50 кПа, поэтому правильный ответ - 1) 50 кПа.
Разница уровней ртути в коленах манометра, представленная в задаче, позволяет нам определить разность давлений между атмосферным давлением и давлением воздуха в колбе.
В данном случае, разница уровней ртути составляет 37,5 сантиметров. Для удобства расчётов, необходимо перевести эту разницу в Паскали, так как единицей измерения давления в СИ является Паскаль.
Общая формула для перевода разности уровней ртути в Паскали: \(P = h \cdot \rho \cdot g\), где
\(P\) - давление в Паскалях,
\(h\) - высота столба ртути в метрах,
\(\rho\) - плотность ртути (равна примерно 13 600 кг/м\(^3\)),
\(g\) - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с\(^2\)).
Теперь, подставим известные значения и рассчитаем давление в Паскалях:
\[P = 0.375 \, \text{м} \cdot 13600 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2\]
\[P = 0.375 \, \text{м} \cdot 13600 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \approx 49410 \, \text{Па}\]
Теперь, для перевода давления в килопаскали, мы должны разделить на 1000:
\[49410 \, \text{Па} = 49.41 \, \text{кПа}\]
Таким образом, давление воздуха в колбе составляет примерно 49.41 кПа.
Из предложенных вариантов ответа, ближайшим значением к 49.41 кПа является 50 кПа, поэтому правильный ответ - 1) 50 кПа.
Знаешь ответ?