Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 11455
2019-11-17 
В ртутном барометре с цилиндрической барометрической трубкой расстояние от уровня ртути в чашке до запаянного конца трубки равно $L$ мм. В трубку при давлении $H_{1}$ мм и температуре $T_{1} ^{ \circ}С$ попал пузырек воздуха, из-за чего длина ртутного столба уменьшилась и стала равной $h_{1} мм$.
Найти выражение для поправки $p$, прибавляя которую к показанию $h$ барометра, можно было бы пользоваться последним при любых температурах и любых высотах ртутного столба.
Решение:
Показания рассматриваемого барометра всегда меньше истинного давления на величину давления воздуха в трубке, выраженного в миллиметрах ртутного столба.
Давление воздуха в трубке при внешнем давлении $H_{1}$ равно по условию величине $p_{1} = (H_{1} - h_{1})$ мм рт. ст. Это и есть поправка к показанию барометра при температуре $T_{1}$ и внешнем давлении $H_{1}$.
Найдем давление $p$ воздуха в трубке при температуре $T ^{ \circ}С$ и внешнем давлении $H$.
Пусть сечение трубки равно $S$. При давлении $H_{1}$ и температуре $T ^{ \circ} С$ объем воздуха в трубке $V_{1} = S (L - h_{1})$.
Если при давлении $H$ и температуре $T ^{ \circ}С$ объем воздуха равен $V$, то в соответствии с объединенным газовым законом
$\frac{p_{1}V_{1}}{T_{1}} = \frac{pV}{T}$, (1)
но $p = H - h$ и $V = S (L - h)$. При этом из выражения (1) находим, что
$p = p_{1} \frac{V_{1} }{V} \frac{T}{T_{1} } = (H_{1} - h_{1} ) \frac{L - h_{1} }{L - h} \frac{T}{ T_{1} }$ мм рт. ст.
Следовательно, если температура равна $T ^{ \circ}С$, а барометр показывает давление $h$ мм рт. ст., то истинное внешнее давление $H = h + p$.
В ртутном барометре с цилиндрической барометрической трубкой расстояние от уровня ртути в чашке до запаянного конца трубки равно $L$ мм. В трубку при давлении $H_{1}$ мм и температуре $T_{1} ^{ \circ}С$ попал пузырек воздуха, из-за чего длина ртутного столба уменьшилась и стала равной $h_{1} мм$.
Найти выражение для поправки $p$, прибавляя которую к показанию $h$ барометра, можно было бы пользоваться последним при любых температурах и любых высотах ртутного столба.
Решение:
Показания рассматриваемого барометра всегда меньше истинного давления на величину давления воздуха в трубке, выраженного в миллиметрах ртутного столба.
Давление воздуха в трубке при внешнем давлении $H_{1}$ равно по условию величине $p_{1} = (H_{1} - h_{1})$ мм рт. ст. Это и есть поправка к показанию барометра при температуре $T_{1}$ и внешнем давлении $H_{1}$.
Найдем давление $p$ воздуха в трубке при температуре $T ^{ \circ}С$ и внешнем давлении $H$.
Пусть сечение трубки равно $S$. При давлении $H_{1}$ и температуре $T ^{ \circ} С$ объем воздуха в трубке $V_{1} = S (L - h_{1})$.
Если при давлении $H$ и температуре $T ^{ \circ}С$ объем воздуха равен $V$, то в соответствии с объединенным газовым законом
$\frac{p_{1}V_{1}}{T_{1}} = \frac{pV}{T}$, (1)
но $p = H - h$ и $V = S (L - h)$. При этом из выражения (1) находим, что
$p = p_{1} \frac{V_{1} }{V} \frac{T}{T_{1} } = (H_{1} - h_{1} ) \frac{L - h_{1} }{L - h} \frac{T}{ T_{1} }$ мм рт. ст.
Следовательно, если температура равна $T ^{ \circ}С$, а барометр показывает давление $h$ мм рт. ст., то истинное внешнее давление $H = h + p$.
