Ртутная пробка в запаянной трубке
6/10Вертикальная 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.

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаПока 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.
Похожие задачи
- Ртутный столбик в трубке СПбГУ 2011/12, 10 кл.
- Высота горы по капле ртути Курчатов 2012/13, 10 кл.
- Газовый термометр с каплей ртути в трубке Физтех 2014/15, 11 кл.
- Газовый термометр: длина трубки Физтех 2014/15, 10 кл.
- Газ и ртуть в трубке «Надежда энергетики» 2017/18, 10 кл.
- Газ и ртуть в трубке «Надежда энергетики» 2017/18, 11 кл.