ID: 00006642
Одно из колен U -образного манометра соединили с сосудом, наполненным газом (см. рисунок). Чему равно давление газа в сосуде, если атмосферное давление составляет 760 мм рт. ст.? (В качестве жидкости в манометре используется ртуть). Ответ дайте в мм. рт. ст.
Источник: ФИПИ
U-образный манометр, одно колено соединено с газом
уровни ртути в обоих коленах одинаковы
P_0 = 760 мм рт. ст. (атмосферное давление)
P_{\text{газа}} — давление газа в сосуде
U-образный манометр работает как весы: с одной стороны на ртуть давит атмосфера, с другой — исследуемый газ. По разнице уровней ртути судят, кто «перевешивает».
Проведём горизонтальную линию (изобару) на уровне нижней границы ртути. В однородной жидкости на одной высоте давление одинаково в обоих коленах:
P_1 = P_2.
Слева на эту линию давит атмосфера (P_1 = P_0), справа — газ (P_2 = P_{\text{газа}}). Уровни ртути одинаковы, значит ни одна сторона не «перевешивает» — добавки от столбика ртути нет. Поэтому:
P_{\text{газа}} = P_0 = 760 \text{ мм рт. ст.}