U-образная трубка с воздухом
Один из концов U-образной трубки постоянного сечения, заполненной ртутью, наглухо закрыли (см. рисунок). Воздух в закрытом конце трубки стали медленно нагревать, измеряя зависимость его давления \(p\) от температуры \(T\). Как оказалось, эта зависимость в начале нагревания приближённо является линейной: \(p \approx p_0\left(1 + \alpha\dfrac{T - T_0}{T_0}\right)\), где \(p_0 = 760\) мм рт. ст. — атмосферное давление, \(T_0\) — абсолютная температура окружающей среды, \(\alpha = 0{,}5\). Найдите высоту \(l_0\) столба воздуха в закрытом конце трубки в начале процесса. Плотность ртути \(\rho = 13{,}6\) г/см\(^3\).

▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
ПодсказкаПри нагревании ртуть вытесняется в открытое колено, и давление воздуха растёт не только из-за температуры, но и из-за изменения объёма.
▶ОтветСкрыть: ответ
Ответ\(l_0 = \dfrac{h_0}{2(\alpha^{-1} - 1)} = 380\) мм, где \(h_0 = \dfrac{p_0}{\rho g} = 760\) мм.
Похожие задачи
- Высота горы по капле ртути Курчатов 2012/13, отборочный этап, 10 кл.
- Газовый термометр: длина трубки Физтех 2014/15, заключительный этап, 10 кл.
- Газ и ртуть в трубке «Надежда энергетики» 2017/18, заключительный этап, 10 кл.
- Газ и ртуть в трубке «Надежда энергетики» 2017/18, заключительный этап, 11 кл.
- Нагрев запаянной U-образной трубки Всесоюзная 1969/70, заключительный этап, 10 кл.
- Нагрев запаянной U-образной трубки Всесоюзная 1969/70, заключительный этап, 11 кл.