В лаборатории, где давление воздуха равно 750 мм рт. ст., провели следующий эксперимент. Взяли узкую трубку постоянного сечения, запаянную с одного конца. Поместили в трубку столбик ртути высотой 2,5 см и расположили трубку горизонтально так, что ртуть стала отделять воздух, заполняющий часть объёма трубки, от воздуха в лаборатории. Затем трубку расположили вертикально запаянным концом вниз, после чего воздух в трубке, находящийся под ртутью, нагрели на 10 °С. Объём воздуха в закрытой части трубки, при этом, оказался равен объёму воздуха в этой же части, когда трубка располагалась горизонтально. Рассчитайте температуру воздуха в лаборатории.
Запишем уравнение Клапейрона-Менделеева для воздуха, находящегося в закрытой ртутью части трубки, в двух случаях:
— при горизонтальном положении трубки;
— при вертикальном положении трубки.
Здесь p — давление воздуха в лаборатории, — давление столбика ртути, T — температура воздуха в лаборатории, — изменение температуры воздуха в закрытой части сосуда после нагрева. Поделив одно уравнение на другое, находим Ответ получаем, заметив, что
Ответ: