Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 1202
2016-10-20 
В сосуд, заполненный эфиром, погружают перевёрнутую пробирку А. Из неё сразу же начинают выходить пузырьки. Если собирать эти пузырьки в первоначально полностью заполненную эфиром пробирку В такого же сечения, но вдвое более длинную, чем А, то из неё окажется вытесненной доля $x = 2/3$ объёма эфира. Объясните это явление и определите давление насыщенных паров эфира. Атмосферное давление $p_{0} = 760 мм рт. ст$.
Решение:
Как только пустую пробирку А погружают в сосуд с эфиром, начинается его испарение внутрь пробирки. Этот процесс и приводит к появлению пузырьков, выходящих из пробирки А, поскольку суммарное давление воздуха и паров эфира в ней должно поддерживаться равным атмосферному давлению $p_{0}$ (давлением столба жидкого эфира, не превышающим в нашем случае нескольких мм рт. ст., можно пренебречь). Пузырьки перестанут выходить, когда прекратится испарение эфира внутрь пробирки А, то есть давление паров эфира там станет равным давлению насыщенных паров $p_{н}$. При этом суммарное давление в пробирке А будет равным $p_{0} = p_{н} + p_{в}$, где $p_{в}$ — давление оставшегося в пробирке воздуха. Аналогичное условие должно выполняться и в пробирке В. Если вначале воздух, находящийся в пробирке А, занимал объём $V_{0}$, то в конце процесса он будет занимать, помимо всей пробирки А, ещё и объём $2V_{0} \cdot x$ в пробирке В. Пользуясь законом Бойля — Мариотта, можем записать: $p_{0}V_{0} = p_{в}V_{0}(1 + 2x)$, откуда находим: $p_{в} = \frac{p_{0}}{1+2x}$. Теперь легко определить и давление насыщенных паров эфира: $p_{н} = p_{0} — p_{в} = \frac{2x}{1+2x} p_{0} = \frac{4}{7} p_{0} \approx 430 мм рт. ст.$
В сосуд, заполненный эфиром, погружают перевёрнутую пробирку А. Из неё сразу же начинают выходить пузырьки. Если собирать эти пузырьки в первоначально полностью заполненную эфиром пробирку В такого же сечения, но вдвое более длинную, чем А, то из неё окажется вытесненной доля $x = 2/3$ объёма эфира. Объясните это явление и определите давление насыщенных паров эфира. Атмосферное давление $p_{0} = 760 мм рт. ст$.
Решение:
Как только пустую пробирку А погружают в сосуд с эфиром, начинается его испарение внутрь пробирки. Этот процесс и приводит к появлению пузырьков, выходящих из пробирки А, поскольку суммарное давление воздуха и паров эфира в ней должно поддерживаться равным атмосферному давлению $p_{0}$ (давлением столба жидкого эфира, не превышающим в нашем случае нескольких мм рт. ст., можно пренебречь). Пузырьки перестанут выходить, когда прекратится испарение эфира внутрь пробирки А, то есть давление паров эфира там станет равным давлению насыщенных паров $p_{н}$. При этом суммарное давление в пробирке А будет равным $p_{0} = p_{н} + p_{в}$, где $p_{в}$ — давление оставшегося в пробирке воздуха. Аналогичное условие должно выполняться и в пробирке В. Если вначале воздух, находящийся в пробирке А, занимал объём $V_{0}$, то в конце процесса он будет занимать, помимо всей пробирки А, ещё и объём $2V_{0} \cdot x$ в пробирке В. Пользуясь законом Бойля — Мариотта, можем записать: $p_{0}V_{0} = p_{в}V_{0}(1 + 2x)$, откуда находим: $p_{в} = \frac{p_{0}}{1+2x}$. Теперь легко определить и давление насыщенных паров эфира: $p_{н} = p_{0} — p_{в} = \frac{2x}{1+2x} p_{0} = \frac{4}{7} p_{0} \approx 430 мм рт. ст.$
