Бабе Маше в деревню Холодрыгино внук привёз бытовой газовый баллон для новой газовой плиты. Спустя несколько холодных дней его интенсивного использования баба Маша испугалась, что в таком режиме на всю зиму газа ей не хватит. Предложите бебе Маше один из безопасных способов, позволяющих в её условиях не расходуя газ как можно точнее определить его уровень в закрытом баллоне для планирования дальнейшего использования. Учите, что у бабы Маши в глухой деревне из измерительных приборов только старая деревянная линейка. Стандартный газовый баллон имеет общий объём 50 литров и массу в заправленном состоянии около 45 кг, а пустой — около 25 кг. Поэтому поднимать баллон баба Маша не может, а может только медленно перекатывать его на небольшие расстояния. Основная масса газа хранится в баллоне в жидком виде.
Вариант 1 (наиболее точный): Можно, например, вначале хорошо охладить баллон, выкатив его в сенки (или вообще из избы наружу). Затем закатить его обратно в теплое влажное помещение. В результате конденсации пара холодный баллон покроется капельками воды. По мере нагревания баллона в теплом помещении вода на нем будет испаряться. Так как масса паров газа в верхней части его значительно меньше массы газа, находящегося в нижней части, то при нагревании испарение будет происходить быстрее с верхней части баллона. В результате в какой-то момент времени можно будет наблюдать резкую границу между сухой поверхностью баллона и частью его, еще покрытой капельками воды. Эта граница и укажет на уровень газа в баллоне и её уровень может быть легко измерен старой линейкой.
Вариант 2 (менее точный): Медленно и осторожно наклоняем баллон на бок и отмечаем линейкой высоту, на которую он наклонился, перед тем как упасть (падать совсем давать ему нельзя по правилам пожарной безопасности). По соотношению высоты над полом и длины баллона находим предельный угол. Через предельный угол можем подсчитать примерный уровень жидкости в нем по центру масс. Однако из-за большой массы самого баллона и маленькой массы газа в нем точность определения уровня жидкого газа даже с использованием сложных геометрических расчётов оставляет желать лучшего. Тем более что в расчётах баба Маша не сильна.
Ответ: см. объяснение.