Задача #1163 ← →
Широкую стеклянную трубку длиной около полуметра, запаянную с одного конца, целиком заполнили водой и установили вертикально открытым концом вниз, погрузив низ трубки на несколько сантиметров в тазик с водой (см. рисунок). При комнатной температуре трубка остается целиком заполненной водой. Воду в тазике медленно нагревают. Где установится уровень воды в трубке, когда вода в тазике начнет закипать? Ответ поясните, используя физические закономерности.
Решение
Примечание
Давление насыщенного пара воды растет с температурой. При некоторой температуре реализуется ситуация, когда давление в точке
где — давление насыщенного пара. Поскольку кПа, надо найти температуру, при которой давление насыщенного пара достигает 95 кПа. Согласно табличным данным, такого давления насыщенный пар воды достигает при температуре °С. Значит, вплоть до этой температуры вода будет заполнять всю трубку, а при дальнейшем нагреве вода в трубке начнет опускаться, дойдя до уровня воды в тазике к моменту закипания.