Определение давления по манометру
Статья к заданиюАтмосферное давление
Прочитайте текст и выполните задания.
Атмосферное давление
Атмосферное давление в горах меньше, чем на уровне моря. Если подняться на 12 м выше уровня моря, столбик ртути в барометре снизится на 1 мм (1 мм рт. ст = 133,3 Па). Атмосферное давление зависит также от температуры воздуха и его влажности (влажный воздух весит больше, чем сухой).
Воздух на Земле состоит из сложной смеси газов (см. таблицу). Вклад в атмосферное давление дает каждый газ, причём давление каждого газа (парциальное давление) пропорционально его содержанию.
Таблица. Химический состав сухого воздуха на уровне моря, %
| Компонент воздуха | Содержание в процентах |
| Азот | 78,084 |
| Кислород | 20,9476 |
| Аргон | 0,934 |
| Углекислый газ | 0,0314 |
| Неон | 0,001818 |
| Метан | 0,0002 |
| Гелий | 0,000524 |
| Криптон | 0,000114 |
| Водород | 0,00005 |
| Ксенон | 0,0000087 |
На рисунке представлены графики зависимости атмосферного давления и парциального давления кислорода от высоты относительно уровня моря.
Выделяют постоянные, переменные и случайные компоненты воздушной оболочки Земли:
а) К постоянным относятся азот и кислород
–
основные элементы земной атмосферы, которые занимают
–
99% в общем объеме. А также водород, аргон, неон, гелий, криптон, ксенон, радон.
б) Переменные составляющие
–
углекислый газ, озон, вода.
в) Случайные
–
сера, пыль, дым, соль, пыльца растений, аммиак и т. д.
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
На уроке учитель закрыл резиновыми пробками отверстия в предварительно открытом на воздухе сосуде и подсоединил с помощью шлангов соответственно к манометру и насосу. По рисунку определите, подкачивает ли учитель воздух в сосуд или откачивает его из сосуда. На сколько давление в сосуде отличается от атмосферного? Ответ поясните.
Манометр заполнен водой. Считайте плотность воды равной $1000\ \text{кг/м}^3$, ускорение свободного падения — $10\ \text{Н/кг}$.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| 2. На уроке учитель закрыл резиновыми пробками отверстия в предварительно открытом на воздухе сосуде и подсоединил с помощью шлангов, соответственно, к манометру и насосу (см. рис).
Судя по рисунку, подкачивает в сосуд или откачивает из сосуда воздух? Насколько отличается давление в сосуде от атмосферного? Ответ поясните.
| ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Сравните уровни воды в сообщающихся коленах манометра.
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Если вода в открытом колене поднялась выше, чем в колене, соединённом с сосудом, давление в сосуде больше атмосферного. Используйте формулу $\Delta p = \rho g h$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Разность уровней воды по рисунку равна $20\ \text{см} = 0{,}20\ \text{м}$. Поэтому $\Delta p = 1000 \cdot 10 \cdot 0{,}20 = 2000\ \text{Па}$. Воздух подкачивают в сосуд.