Какое манометрическое и абсолютное давление можно определить в точке A сосуда, заполненного водой (рис.2.13), если
Какое манометрическое и абсолютное давление можно определить в точке A сосуда, заполненного водой (рис.2.13), если значение h1 равно 30 см и показание ртутного манометра равно h2?
23.12.2023 09:13
Объяснение: Манометрическое давление - это разница между давлением в точке A и атмосферным давлением, измеренная в данной точке. Абсолютное давление - это давление в точке A относительно абсолютного нуля давления.
Для определения манометрического и абсолютного давления в точке A нужно учесть два фактора:
1. Высоту столба жидкости (h1): По закону Паскаля, давление жидкости в точке A пропорционально высоте столба, поэтому можно использовать формулу P = ρgh, где P - давление, ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h - высота столба. Так как в задаче указано значение h1 равное 30 см, нужно записать его.
2. Указание ртутного манометра (h2): Манометр измеряет разницу в давлении между жидкостью в сосуде и атмосферным давлением. Так как ртуть плотнее воды, можно сказать, что h2 будет отрицательной величиной. Нужно записать указанное значение показания ртутного манометра.
Суммируя эти два фактора, можно определить манометрическое и абсолютное давление в точке A, используя формулу: P = ρgh1 + ρgh2.
Дополнительный материал: Пусть плотность воды (ρ) составляет 1000 кг/м³, ускорение свободного падения (g) равно 9,8 м/с², h1 равно 30 см, а значение показания ртутного манометра (h2) равно -10 см (отрицательное значение указывает, что ртутный столб поднялся на 10 см по сравнению с уровнем жидкости в сосуде).
Вычисляем манометрическое давление в точке A: Pманом = 1000 * 9,8 * 0,3 + 1000 * 9,8 * (-0,1) = 2940 - 980 = 1960 Па.
Переводим манометрическое давление в абсолютное давление, добавляя атмосферное давление (760 мм рт. ст): Pабс = Pманом + 760 = 1960 + 760 = 2720 Па.
Таким образом, манометрическое давление в точке A составляет 1960 Па, а абсолютное давление - 2720 Па.
Совет: При решении задач, связанных с манометрическим и абсолютным давлением, важно правильно учитывать знаки положений столба жидкости или ртутного манометра. Ученикам также полезно вспомнить формулу для давления жидкости и ее связь с высотой столба. Также, в этом случае, измерения должны быть в одной системе измерения (например, метры и паскали), поэтому, возможно, понадобится переводить единицы измерения.
Дополнительное задание: Как изменится манометрическое и абсолютное давление в точке A, если значение h2 изменится на -20 см? Используйте те же значения h1, ρ и g, как в примере выше.