Задачи › Трубка со ртутью

Газовый термометр: длина трубки

  1. Газовый термометр: длина трубки

    Физтех 2014/15, 10 кл.
    5/10

    В тонкостенную колбу впаяна длинная тонкая стеклянная трубка постоянного внутреннего сечения (см. рис.). В трубке находится капелька ртути, отделяющая воздух в колбе от окружающего воздуха. Изменение температуры окружающего воздуха при постоянном атмосферном давлении приводит к смещению капельки — получаем газовый термометр. При температуре \(t_1 = 17\,^\circ\)C капелька находится на расстоянии \(L_1 = 20\) см от колбы, а при температуре \(t_2 = 27\,^\circ\)C — на расстоянии \(L_2 = 30\) см. Чему равна длина трубки, если максимальная температура, которую можно измерить этим термометром, \(t_3 = 47\,^\circ\)C? Атмосферное давление считать неизменным.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Объём воздуха в термометре пропорционален \(V_0 + LS\); при постоянном давлении \(V_0 + LS \propto T\). Запишите это для трёх температур.

    Ответ

    \(L_3 = 50\) см.

    Решение

    Уравнения состояния для трёх опытов: \(P(V_0 + L_1S) = \nu RT_1\), \(P(V_0 + L_2S) = \nu RT_2\), \(P(V_0 + L_3S) = \nu RT_3\). Отсюда \(L_3 = L_1 + \dfrac{T_3 - T_1}{T_2 - T_1}(L_2 - L_1) = 20 + \dfrac{320 - 290}{300 - 290}\cdot 10 = 50\) см.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи