Решение: Давление по показаниям манометра
Статья к заданиюИзучение атмосферного давления
Прочитайте текст и выполните задания.
Изучение атмосферного давления
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 даёт 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:
1) К постоянным относятся азот и кислород – основные элементы земной атмосферы, которые занимают около 99% в общем объёме. А также водород, аргон, неон, гелий, криптон, ксенон, радон.
2) Переменные составляющие – углекислый газ, озон, вода.
3) Случайные – сера, пыль, дым, соль, пыльца растений, аммиак и т. д.
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Жидкостный манометр используется для измерения разности давлений в сосуде и атмосферного. В манометре, изображённом на рисунке, в качестве жидкости используется ртуть. Атмосферное давление равно 750 мм рт. ст. Чему равно давление воздуха внутри колбы?
Решение по шагам
3 шагаПо рисунку уровень ртути в колене, соединённом с колбой, выше, чем в открытом колене. Значит, давление воздуха в колбе меньше атмосферного.
$$p_{\text{колбы}} < p_{\text{атм}}$$Разность уровней ртути по шкале манометра составляет 54 мм рт. ст.
$$\Delta p = 54\ \text{мм рт. ст.}$$Вычитаем разность давлений из атмосферного давления.
$$p_{\text{колбы}} = 750 - 54 = 696\ \text{мм рт. ст.}$$Где здесь ошибаются
Прибавляют разность уровней к атмосферному давлению, хотя давление в колбе меньше атмосферного.
Неверно определяют разность уровней ртути по шкале.