2017-08-04
Трубку длиной $l = 60 см$, запаянную с одного конца, погружают в ртуть вертикально открытым концом вниз. При какой глубине погружения $h$ в трубке выпадет роса? Температура в трубке не меняется. Атмосферное давление $p_{а} = 76 см рт. ст.$, относительная влажность воздуха $\phi = 80%$.
Решение:
Конденсация начнется, когда относительная влажность достигнет 100%. Для этого объем воздуха в трубке должен уменьшиться в $\frac{100% }{ \phi} = 1,25$ раз. Значит, длина воздушного столбика в трубке будет при этом $\frac{l}{1,25} = 0,8l$. Давление в трубке, выраженное в см рт. ст., $p = p_{a} + h - 0,2l$ (г.м. рисунок). Тогда согласно закону Бойля-Мариотта $p_{в}l = (p_{в} + h - 0,2l) \cdot 0,8l$. Отсюда $h = 0,25p_{в} + 0,2l = 31 см$.
Ответ: $h = 31 см$.