Задача по физхимии

[ghostr96]

Помогите с задачей.Это на закон Бойля-Мариотта?

Длина барометрической трубки равна 85 см. Ее поперечное сечение 20 см2 . Атмосферное давление 750 мм рт ст. К этой трубке присоединен шар с воздухом. При помощи крана трубка может сообщаться с шаром. Давление воздуха внутри шара 770 мм рт ст. После поворота крана и соединения шара с трубкой ртуть в последней понизилась на 40 см. Вычислить объем шара.

 

 

[Иван1978]

ничего себе трубочка со ртутью диаметром 5 см.

По-моему она вообще не решается в такой постановке.

Кажется понял - это не резиновый, а стальной шар.

объем ищется из уравнения 

V*P=(V-deltaV)*(P+deltaP)

P-это начальное давление в шаре

V-объем шара постоянный

deltaV - это объем ртути, который залился в шар

это 40 см столб ртути

deltaP - повышение давления в шаре

давление абсолютное в шаре 770, а атмосферное 750 мм рт ст. Значит избыточное давление

в шаре было 20 мм рт ст. Значит повышение давления в шаре после заливки ртути 850-400-20=430 мм рт ст.

как то так.

 

 

Изменено 25 Сентября, 2018 в 19:40 пользователем Иван1978

[ghostr96]

1 час назад, Иван1978 сказал:

ничего себе трубочка со ртутью диаметром 5 см.

По-моему она вообще не решается в такой постановке.

Кажется понял - это не резиновый, а стальной шар.

объем ищется из уравнения 

V*P=(V-deltaV)*(P+deltaP)

P-это начальное давление в шаре

V-объем шара постоянный

deltaV - это объем ртути, который залился в шар

это 40 см столб ртути

deltaP - повышение давления в шаре

давление абсолютное в шаре 770, а атмосферное 750 мм рт ст. Значит избыточное давление

в шаре 20 мм рт ст. Значит превышение давления в шаре после заливки ртути 850-400-20=430 мм рт ст.

как то так.

 

 

Спасибо!

Завтра сяду,разберусь.

[ghostr96]

17 часов назад, Иван1978 сказал:

ничего себе трубочка со ртутью диаметром 5 см.

По-моему она вообще не решается в такой постановке.

Кажется понял - это не резиновый, а стальной шар.

объем ищется из уравнения 

V*P=(V-deltaV)*(P+deltaP)

P-это начальное давление в шаре

V-объем шара постоянный

deltaV - это объем ртути, который залился в шар

это 40 см столб ртути

deltaP - повышение давления в шаре

давление абсолютное в шаре 770, а атмосферное 750 мм рт ст. Значит избыточное давление

в шаре было 20 мм рт ст. Значит повышение давления в шаре после заливки ртути 850-400-20=430 мм рт ст.

как то так.

 

 

Решив уравнение,получил что объём шара равен 2,233 л , но в ответе написано 1,081 л.В чём ошибка?

770V=(V-40*20*0,001)*(430+770)

430V=960

V=2,233 л

 

 

[Иван1978]

ошибиться могли только в условии задачи. Условие какое-то неточное. Не сказано что шар стальной. Не сказано, что ртуть налита до самого края трубки. Это приходится подразумевать. Может где-то сантиметры с миллиметрами перепутаны.

В системе си такое же решение будет. В конечном давлении воздуха в шаре ошибиться нельзя.

Сказано ртуть опустилась на 400 мм. Значит остался столб ртути 850-400=450 мм и именно этот столб ртути держится разностью давлений в шаре и атмосферного. Значит давление в шаре 450+750=1200 мм. Та же цифра.

В уменьшении объема воздуха на 0.8 литра тоже не ошибешься 40*20/1000=0.8 л.

[anddor]

5 часов назад, Иван1978 сказал:

ошибиться могли только в условии задачи. Условие какое-то неточное. Не сказано что шар стальной. Не сказано, что ртуть налита до самого края трубки. Это приходится подразумевать.

 

Ртуть не может быть налита до самого края трубки, так как по условию задачи атмосферное давление равно 750 мм.рт.ст., то есть высота столба ртути в трубке равна 75 см (и выше или ниже быть не может в принципе, на то она и барометрическая трубка), а длина трубки - 85 см.

 

И ртуть не всасывается в шар, а, наоборот, выдавливается из трубки в чашу со ртутью, вследствие чего уровень ртути в трубке и понижается.   

[Иван1978]

честно говоря без рисунка ничего в задаче не понятно. Я видел устройство барометрической трубки и куда туда кран с шаром приделать это вопрос. Если сверху приделать, то при открытии крана вся ртуть выдавится из трубки давлением в шаре. Если снизу приделать, то это уже не барометрическая трубка.

Вот все получается если шар присоединен к барометрической трубке сверху

получаем уравнение

770V=(V+50*20*0.001)*400

370V=400

V=1.081 л

объем воздуха в шаре увеличивается на 10(потому что начальный уровень ртути 750)+40(на столько опустилась ртуть)=50 см.

а давление в шаре в итоге вычисляется из уравнения

Patm - P2шара = 750-400=350

P2шара = 750-350=400

 

Изменено 27 Сентября, 2018 в 06:27 пользователем Иван1978

[ghostr96]

9 часов назад, Иван1978 сказал:

честно говоря без рисунка ничего в задаче не понятно. Я видел устройство барометрической трубки и куда туда кран с шаром приделать это вопрос. Если сверху приделать, то при открытии крана вся ртуть выдавится из трубки давлением в шаре. Если снизу приделать, то это уже не барометрическая трубка.

Вот все получается если шар присоединен к барометрической трубке сверху

получаем уравнение

770V=(V+50*20*0.001)*400

370V=400

V=1.081 л

объем воздуха в шаре увеличивается на 10(потому что начальный уровень ртути 750)+40(на столько опустилась ртуть)=50 см.

а давление в шаре в итоге вычисляется из уравнения

Patm - P2шара = 750-400=350

P2шара = 750-350=400

 

Спасибо.

Всё понял.

[anddor]

10 часов назад, Иван1978 сказал:

честно говоря без рисунка ничего в задаче не понятно. Я видел устройство барометрической трубки и куда туда кран с шаром приделать это вопрос. Если сверху приделать, то при открытии крана вся ртуть выдавится из трубки давлением в шаре. Если снизу приделать, то это уже не барометрическая трубка.

Вот все получается если шар присоединен к барометрической трубке сверху

получаем уравнение

770V=(V+50*20*0.001)*400

370V=400

V=1.081 л

объем воздуха в шаре увеличивается на 10(потому что начальный уровень ртути 750)+40(на столько опустилась ртуть)=50 см.

 

 

Конечно, сверху.

При этом вся ртуть выдавится, только если давление в шаре минимум вдвое превышает атмосферное. А так выдавливается часть ртути, и объём системы увеличивается, но не на 50 см, а на pi*50^2 см^3 (объём цилиндра равен пи*h*r^2), ну или на 50*S, где S - данная в условии площадь поперечного сечения трубки, как у вас в решении и написано.

Изменено 27 Сентября, 2018 в 15:52 пользователем anddor