Задача про ртуть

Сообщение №22915 от chs6 09 июля 2003 г. 02:07
Тема: Задача про ртуть

Помогите пожалуйста решить задачу.
Нижний конец вертикальной узкой трубки длиной 1,6 м запаян, а верхний открыт в атмосферу.
В нижней половине трубки находится газ при температуре 300 К, а верхняя половина заполнена ртутью.
До какой минимальной температуры нужно нагреть газ в трубке, чтобы он полностью вытеснил ртуть?
Атмосферное давление 800 мм. рт. ст.


Отклики на это сообщение:

> Помогите пожалуйста решить задачу.
> Нижний конец вертикальной узкой трубки длиной 1,6 м запаян, а верхний открыт в атмосферу.
> В нижней половине трубки находится газ при температуре 300 К, а верхняя половина заполнена ртутью.
> До какой минимальной температуры нужно нагреть газ в трубке, чтобы он полностью вытеснил ртуть?
> Атмосферное давление 800 мм. рт. ст.

Эта задача уже была здесь на форуме: Задача. Ртуть в трубке. , лишь цифры чуть другие.
Стоило сначала воспользоваться поиском.


начальное давление Po=800+800=1600 атмосфера + ртуть
начальная температура To=300
начальный объем Vo ~ 80 (половина высоты трубки)
Конечное давление Р1=800 равно атмосферному и ртуть вылилась
Конечная температура Т1 - надо найти
Конечный объем V1 ~ 160 газ вытеснил ртуть
========================
Известно Ро*Vo/To = P1*V1/T1 откуда Т1=300 т.е. нагреть надо чуть-чуть и система опрокинется


начальное давление Po=800+800=1600 атмосфера + ртуть
начальная температура To=300
начальный объем Vo ~ 80 (половина высоты трубки)
Конечное давление Р1=800 равно атмосферному и ртуть вылилась
Конечная температура Т1 - надо найти
Конечный объем V1 ~ 160 газ вытеснил ртуть
========================
Известно Ро*Vo/To = P1*V1/T1 откуда Т1=300 т.е. нагреть надо чуть-чуть и система опрокинется


А теперь правильное решение:
Пусть при нагреве до температуры Тх газ расширится до высоты 80+х, тогда аналогично предыдущему Ро*Vo/To=(800+10*(80-x))*(80+x)/Tx. Откуда
Тх ~ (1600-10*x)*(80+x) и имеет экстремум при х=40
ОТКУДА Tx=337.5


Благодарю всех, кто откликнулся на мой вопрос №22915
Физика процесса ясна, но осталась досада на то, что автор задачи утверждает:
необходимо нагревание до 337,5 градусов.Что понимает под этим автор!!!
В сборнике задач по физике Степановой Г.Н.(Сборн. вопросов и задач по физике для 10-11 классов СПб "Спецлит" 1997) имеется аналогичная задача под № 959.
И в ней подразумевается, вероятно, аналогичное объяснение происходящих явлений, отличное от предложенного на форуме. И там опять требуется значительное нагревание.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100