Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 6632
2018-03-10 
В сосуд, заполненный эфиром, погружают перевернутую пробирку А (рис.). Из нее сразу же начинают выходить пузырьки. Если собрать эти пузырьки в первоначально полностью заполненную эфиром пробирку В (вдвое более длинную, чем А), то из нее окажется вытесненной доля $x = 2/3$ объема эфира. Объясните это явление и определите по имеющимся в задаче данным давление насыщенных паров эфира. Температура в комнате поддерживается постоянной и равной $20^{ \circ} С$.
Решение:
Сразу же, как только пустую пробирку А опустили в сосуд :с эфиром, началось испарение эфира внутрь пробирки. Этот процесс и приводит к появлению пузырьков, выходящих из пробирки А, - ведь суммарное давление воздуха и паров эфира в ней должно поддерживаться равным атмосферному давлению $p_{0}$ (можно пренебречь увеличением давления из-за погружения пробирки в эфир—оно не превосходит нескольких мм рт. ст.). Пузырьки перестанут выходить, когда прекратится испарение эфира внутрь пробирки А, т. е. когда давление паров эфира там станет равным давлению насыщенных паров $p_{н}$ и суммарное давление будет $p_{0} = p_{н} + p_{в}$, где $p_{в}$ - давление воздуха.
Аналогичное условие должно выполняться и в пробирке В. При этом воздух, занимавший в пробирке А объем $V_{0}$, в пробирке В будет занимать объем — $ \frac{4}{3} V_{0}$. Пользуясь законом Бойля—Мариотта, можем записать
$p_{0}V_{0} = p_{в} \left ( V_{0} + \frac{4}{3}V_{0} \right ) = \frac{7}{3} p_{в}V_{0}$,
откуда находим $p_{}в = \frac{3}{7} p_{0}$. Теперь легко определить давление насыщенных паров эфира:
$p_{н} = p_{0} - p_{в} = \frac{4}{7} p_{0} \approx 430 мм рт. ст$.
В сосуд, заполненный эфиром, погружают перевернутую пробирку А (рис.). Из нее сразу же начинают выходить пузырьки. Если собрать эти пузырьки в первоначально полностью заполненную эфиром пробирку В (вдвое более длинную, чем А), то из нее окажется вытесненной доля $x = 2/3$ объема эфира. Объясните это явление и определите по имеющимся в задаче данным давление насыщенных паров эфира. Температура в комнате поддерживается постоянной и равной $20^{ \circ} С$.
Решение:
Сразу же, как только пустую пробирку А опустили в сосуд :с эфиром, началось испарение эфира внутрь пробирки. Этот процесс и приводит к появлению пузырьков, выходящих из пробирки А, - ведь суммарное давление воздуха и паров эфира в ней должно поддерживаться равным атмосферному давлению $p_{0}$ (можно пренебречь увеличением давления из-за погружения пробирки в эфир—оно не превосходит нескольких мм рт. ст.). Пузырьки перестанут выходить, когда прекратится испарение эфира внутрь пробирки А, т. е. когда давление паров эфира там станет равным давлению насыщенных паров $p_{н}$ и суммарное давление будет $p_{0} = p_{н} + p_{в}$, где $p_{в}$ - давление воздуха.
Аналогичное условие должно выполняться и в пробирке В. При этом воздух, занимавший в пробирке А объем $V_{0}$, в пробирке В будет занимать объем — $ \frac{4}{3} V_{0}$. Пользуясь законом Бойля—Мариотта, можем записать
$p_{0}V_{0} = p_{в} \left ( V_{0} + \frac{4}{3}V_{0} \right ) = \frac{7}{3} p_{в}V_{0}$,
откуда находим $p_{}в = \frac{3}{7} p_{0}$. Теперь легко определить давление насыщенных паров эфира:
$p_{н} = p_{0} - p_{в} = \frac{4}{7} p_{0} \approx 430 мм рт. ст$.
