У циліндричну посудину налиті ртуть, вода і гас. Визнач загальний тиск на дно посудини, якщо об'єми всіх рідин рівні, верхній рівень гасу знаходиться на висоті 138мм від дна посудини.
Густина гасу - 800 кг/м3, густина води - 1000 кг/м3, густина ртуті – 13600 кг/м³.
Ответ: загальний тиск рідин на дно посудини дорівнює .................кПа.
Ответы
Ответ:
Загальний тиск на дно посудини складається з тиску ртуті, тиску води і тиску газу. Для того, щоб знайти цей загальний тиск, нам потрібно взяти до уваги глибину рідини в посудині і густини кожної рідини.
Глибина рідини складається з висоти газу, висоти води та висоти ртуті. Оскільки верхній рівень гасу знаходиться на висоті 138 мм від дна посудини, то висота води і ртуті дорівнює відповідно:
hв = H - hг = H - 0,138 м
hр = H - hг - hв = H - 0,138 м - hв
де H - висота циліндричної посудини.
Тиск газу можна знайти за формулою гідростатики:
pг = ρг * g * hг,
де ρг - густина газу, g - прискорення вільного падіння, а hг - висота газу в посудині.
Тиск води можна також знайти за формулою гідростатики:
pв = ρв * g * hв,
де ρв - густина води, hв - висота води в посудині.
Тиск ртуті можна знайти також за формулою гідростатики:
pр = ρр * g * hр,
де ρр - густина ртуті, hр - висота ртуті в посудині.
Загальний тиск на дно посудини буде дорівнювати сумі тиску кожної рідини:
p = pг + pв + pр = ρг * g * hг + ρв * g * hв + ρр * g * hр
Підставляємо вирази для hг, hв і hр:
p = ρг * g * (H - 0,138 м) + ρв * g * (H - hг) + ρр * g * (H - 0,138 м - hг)
Підставляємо дані:
p = 800 кг/м³ * 9,8 м/с² * (H - 0,138 м) + 1000 кг/м³ * 9,8 м/с² * (H - hг) + 13600 кг/м³ * 9,8 м/с² * (H - 0,138 м - hг)