Задача #1119 ← →

Ниж­ний ко­нец вер­ти­каль­ной уз­кой труб­ки (в мм) за­па­ян, а верх­ний от­крыт в ат­мо­сфе­ру. В ниж­ней по­ло­ви­не труб­ки на­хо­дит­ся ге­лий при тем­пе­ра­ту­ре а верх­няя ее по­ло­ви­на за­пол­не­на рту­тью плот­но­стью Пло­щадь се­че­ния труб­ки рав­на Ка­кое ко­ли­че­ство теп­ло­ты надо пе­ре­дать газу, что­бы он вы­тес­нил всю ртуть? Внеш­нее дав­ле­ние в мил­ли­мет­рах ртут­но­го стол­ба рав­но

Решение

При­ме­ча­ние

  1. Воз­мож­но, про­вер­ка на сме­ну под­во­да теп­ла от­во­дом на участ­ке 1-2 из­бы­точ­на. Ин­ту­и­тив­но по­нят­но, что не­ве­ро­я­тен про­цесс, ко­гда в ука­зан­ной си­ту­а­ции от ге­лия на­чнут от­во­дить теп­ло, а ге­лий при этом ста­нет рас­ши­рять­ся и вы­тал­ки­вать ртуть. Ин­ту­и­ция, прав­да, не все­гда хо­ро­шо ра­бо­та­ет в та­ких си­ту­а­ци­ях.

  2. Пер­вую по­ло­ви­ну про­цес­са вплоть до газ рас­ши­ря­ет­ся и на­гре­ва­ет­ся, а вто­рую по­ло­ви­ну — рас­ши­ря­ет­ся и охла­жда­ет­ся.

Ответ