Задание 30. В запаянной с одного конца длинной горизонтальной стеклянной трубке постоянного сечения (см. рисунок) находится столбик воздуха длиной l1 = 30 см, запертый столбиком ртути. Если трубку поставить вертикально отверстием вверх, то длина воздушного столбика под ртутью будет равна l2 = 25 см. Какова длина ртутного столбика? Атмосферное давление 750 мм рт. ст. Температуру воздуха в трубке считать постоянной.
Решение.
1.
Когда трубка расположена горизонтально, объём воздуха и его давление равны,
соответственно: 
,
где S — площадь сечения трубки; 
, что вытекает из условия равновесия
столбика ртути.
2. Когда трубка расположена вертикально отверстием вверх, объём закрытой части трубки и давление воздуха в ней равны, соответственно:
,
где ρ — плотность ртути.
3.
Так как T = const,
получаем: 
. 
, откуда (с учетом
того, что 750 мм рт. ст. = 100 000 Па):
м,
что составляет 15 см.
Ответ: 15 см.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: