Решение: Температура воды по манометру
Колбу с газом соединили с U-образным жидкостным манометром (рис. 1). После того как колбу опустили в сосуд с водой, показания манометра изменились (рис. 2). Сравните температуру воды в сосуде и температуру окружающей среды. Ответ поясните.
Решение по шагам
4 шагаВ первом положении уровень жидкости в правом колене манометра выше, чем в левом. Это означает, что давление газа в колбе больше атмосферного.
После погружения колбы в воду уровень жидкости в правом колене опустился относительно левого. Следовательно, давление газа в колбе уменьшилось.
Объём газа в колбе практически постоянен, поэтому для газа выполняется зависимость $\dfrac{p}{T}=\mathrm{const}$. Уменьшение давления означает уменьшение температуры газа.
Через некоторое время температура газа становится равной температуре воды в сосуде. Следовательно, вода имеет меньшую температуру, чем окружающая среда.
Температура воды в сосуде ниже температуры окружающей среды: после погружения колбы давление газа уменьшилось, а при постоянном объёме это означает понижение температуры газа и, следовательно, воды.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно определяют, в каком направлении изменилось давление по уровням жидкости в манометре.
Считают, что при постоянном объёме давление газа обратно пропорционально температуре.
Сравнивают температуру газа с температурой воды, не учитывая, что после установления теплового равновесия они равны.