Задачи › Трубка со ртутью

Ртутная пробка в запаянной трубке

  1. Ртутная пробка в запаянной трубке

    СПбГУ 2016/17, 10 кл.
    6/10

    Вертикальная цилиндрическая трубка длиной \(L = 96\) см запаяна снизу. В нижней её части находится воздух, закрытый сверху жидкой ртутной пробкой, доходящей до открытого верхнего обреза трубки. Высота ртутной пробки равна \(l = 40\) см, а воздушного столба, соответственно, \(h = 56\) см (смотри рисунок). Вся система находится при температуре \(t_0 = +16\,^{\circ}\mathrm{C}\) и атмосферном давлении \(H = 760\) мм ртутного столба. Если трубку медленно нагревать, воздух начнет расширяться, постепенно выдавливая ртуть, излишки которой будут выливаться. До какой максимальной температуры (\(T^*\)) можно нагревать трубку, чтобы воздух продолжал оставаться в ней под ртутной пробкой? Какова минимальная высота (\(l_{min}\)) этой пробки? Поверхностными явлениями и температурными изменениями плотности ртути пренебречь.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Пока пробка удерживается, давление воздуха равно давлению атмосферы плюс давление столба ртути. При нагревании объём воздуха растёт, и пробка опускается к краю трубки; найдите состояние, при котором воздух ещё не выдавливается.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи