Дополнительное образование

Задача по Физике

Два сферических сосуда радиусами R1 и R2 заполнены газом при температуре T и соединены горизонтальной трубкой длиной l с радиусом её поперечного сечения r. Посередине трубки находиться капелька ртути, перекрывающая её сечение. Объём сосудов вместе с трубкой V. На какое расстояние S переместится капелька, если в одном сосуде газ нагреть на dT и охладить на столько же в другом? Объёмом капельки пренебречь.
решается так
1) Сначала капелька находилась ПОСРЕДИНЕ трубки, поэтому давление в левой и правой частях было ОДИНАКОВОЕ
Пишите параметры газа в левой части
1) P, V1, T
2) P1, V'1= V1+dV, T+dT

Для правой части

1) P, V2, T
2) P2, V' 2=V2-dV, T-dT
Меняются ВСЕ ТРИ!!! параметра- сам сначала невнимательно задачу прочитал

Связываете ДВА состояния в левой части законом Менделеева- Клапейрона

PV/T= P'*V'1/ (T+dT)

в правой части
PV/T= P'*V '2/ (T-d T)

1)P, V = (4/3) *pi*R1^3 + (l/2 )*S, T
2)P' , (l/2+x)S+(4/3) *pi*R1^3, T+dT

Для правой части

1) P, V= (l/2)*S+(4/3)*pi*R2^3, T
2) P' , (l/2-x)*S+(4/3)*pi*R2^3, T-dT

Связываете 2 сост для левой части

P*V1/T = P' *(V1+dV)/ (T+dT)

Для правой части

P*V2/ T= P'* (V2-dV) / (T-dT)
делите 1 на 2

V1/V2= (V1+dV)(T-dT) / (V2-dV)(T+dT)
Уравнение связи для объема
V= (4/3)*pi*R1^3 +l*S + (4/3)*pi*R2^3
в Коммпентах не только вы, но и я написал ЛАЖУ
Но!!! вы принципиальную ОШИБКУ в задаче делаете, никогда не связывают ДВЕ части сосуда ОДНИМ уравнением
Пишут законы ДЛЯ одной той же части в РАЗНЫХ!!! состояниях
За х смещенгие обозначьте, потому что надо вводить СЕЧЕНИЕ трубки- оно потом убирается
Ответ получите, если все аккуратно выразите
Ольга Серова
Ольга Серова
83 643
Лучший ответ
Алексей Селютин Спасибо за решение, я уже вчера понял свою ошибку и перерешал, но с вами лишний раз убедился в верности решения. Спасибо!
Уравнение Клапейрона-Менделеева знаешь? Ну вот и чудненько... т. к. капля после нагрева/охлаждения на месте, значит на нее слева и справа действуют одинаковые силы, а т. к. и сечение одно и то же, то и одинаковые давления. Итого берешь начальную темп Т, после Т+dТ и Т - dТ, приравниваешь по давлению оба уравнения, далее у тебя есть радиусы а значит знаешь и первоначальный объем, ну а дальше помозгуй чуть -чуть и сам догадаешься как выразить смещение
Пе
Петрович
2 589
Алексей Селютин Я еще до того как задать вопрос вывел, что dV=dT/T,это из закона Гей-Люссака. Так же, вроде, dV=пи*r^2*S. Выражаю S, но что то не так. Ответ должен быть S= dT/T(2(R1^3+R2^3)/3r^2+l/2), я все эти части уже получил по отдельности, но не могу связать вместе.
Она переместиться туда, где холодно оттуда где тепло, даже может быть упадёт в сосуд где холодно.
Я физикой не увлекаюсь залесь в решебник