Дано:
- Высота h = 5 см = 0.05 м
- Атмосферное давление р₀ = 760 мм рт. ст.
Найти:
- Давление воздуха в точке A в мм рт. ст.
- Высоту L столба ртути в верхней трубке
Решение:
1) Давление воздуха в точке A равно сумме атмосферного давления и давления столба ртути:
P_A = P_0 + ρ*g*h, где
P_A - давление воздуха в точке A,
P_0 - атмосферное давление,
ρ - плотность ртути,
g - ускорение свободного падения,
h - высота столба ртути.
2) Найдем давление воздуха в точке A:
P_A = 760 мм рт. ст. + 13600 кг/м³ * 9.81 м/с² * 0.05 м = 1876.6 Па
Чтобы перевести в Па в мм рт. ст., используем коэффициент перевода: 1 Па = 0.00750062 мм рт. ст.
3) Найдем высоту L столба ртути в верхней трубке:
Давление на уровне жидкости в обоих сосудах одинаково, поэтому
P_A = P_B => P_0 + ρ*g*(L+h) = P_0
Отсюда L = (P_0 - P_A) / (ρ*g) - h = (760 мм рт. ст. - 1876.6 Па) / (13600 кг/м³ * 9.81 м/с²) - 0.05 м = 0.98 м
Ответ:
1) Давление воздуха в точке A равно 1876.6 Па или 14070 мм рт. ст.
2) Высота столба ртути в верхней трубке составляет 0.98 м.