ID: 00015708
В запаянной с одного конца стеклянной трубке постоянного сечения, расположенной горизонтально, находится столбик воздуха длиной l_1=35 см, запертый столбиком ртути (см. рисунок). Если трубку закрепить вертикально отверстием вниз, то длина воздушного столбика над ртутью будет равна l_2=42 см. Какова длина l ртутного столбика? Атмосферное давление 750 мм рт. ст. Температуру воздуха в трубке считать постоянной.
Ответ дайте в мм, округлите до целых.
Источник: Сборник Гиголо
Снова заперт воздух при постоянной температуре — изотерма p_1V_1=p_2V_2, объёмы меряем длинами столбиков. Отличие от предыдущей задачи: теперь отверстие смотрит вниз, поэтому ртуть своим весом не прибавляет, а наоборот тянет вниз — давление воздуха становится меньше атмосферного.
Горизонтально: p_1=p_0=750 мм рт. ст. Отверстием вниз ртуть висит под воздухом и растягивает его, поэтому давление падает: p_2=p_0-l. Видно и по эксперименту — воздух расширился (l_2\gt l_1), значит давление упало.
p_0\,l_1=(p_0-l)\,l_2\;\Rightarrow\;l=\dfrac{p_0(l_2-l_1)}{l_2}=\dfrac{750\,(42-35)}{42}=125 мм.
Ответ: l = 125 мм.