Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 30 № 2986

В горизонтальной трубке постоянного сечения, запаянной с одного конца, помещен столбик ртути длиной 15 см, который отделяет воздух в трубке от атмосферы. Трубку расположили вертикально запаянным концом вниз и нагрели на 60 К. При этом объем, занимаемый воздухом, не изменился. Давление атмосферы в лаборатории — 750 мм рт. ст. Какова температура воздуха в лаборатории?

Спрятать решение

Решение.

Условие механического равновесия столбика ртути определяет давление воздуха в вертикальной трубке: p={p}_{0} плюс \rho gd, где {p}_{0}=\rho gH — давление атмосферы. Здесь Н = 750\text{мм}. Поскольку нагревание воздуха в трубке происходит до температуры Т и первоначального объема, то по уравнению Клапейрона–Менделеева:

T={T}_{0} плюс \Delta T,  дробь, числитель — T, знаменатель — {T _{0}}= дробь, числитель — p, знаменатель — {p _{0}}=1 плюс дробь, числитель — d, знаменатель — H .

Отсюда {T}_{0}=\Delta T дробь, числитель — H, знаменатель — d .

 

Ответ: {T}_{0}=300\text{K}.

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 1.3.2 Условия равновесия твердого тела в ИСО, 2.1.10 Уравнение Менделеева - Клапейрона