В тонкостенную колбу впаяна длинная стеклянная трубка постоянного внутреннего сечения . В трубке находится капелька ртути, отделяющая воздух в колбе от окружающего воздуха. Изменение температуры окружающего воздуха при постоянном атмосферном давлении приводит к смещению капельки – получаем газовый термометр. При температуре t1=17 C Капелька находится на расстоянии L1=20 см от левого края трубки. Минимальная температура, которую можно измерить таким термометром, равна t0=7 C. При какой температуре t2 капелька будет находиться на расстоянии L2=40 см от колбы? Атмосферное давление считать неизменным.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Известно, что при изменении температуры воздуха в трубке происходит изменение объема ртути, что приводит к смещению капли ртути.

По условию, при температуре t1 капля находится на расстоянии L1 от левого края трубки, а при температуре t0 капля находится на расстоянии L0 от левого края трубки.

По закону Шарля объем газа пропорционален температуре: V1/T1 = V0/T0, где V1 - объем газа при температуре t1, T1 - температура t1, V0 - объем газа при температуре t0, T0 - температура t0.

При температуре t1 капля находится на расстоянии L1 от левого края трубки, а при температуре t0 капля находится на расстоянии L0 от левого края трубки:

L1 = a + bt1, L0 = a + bt0,

где a - начальное положение капли при температуре 0, b - коэффициент, определяющий изменение положения капли при изменении температуры.

Имеем систему уравнений:

L1 = a + bt1, L0 = a + bt0,
L2 = a + b*t2.

Решая данную систему уравнений, можно найти температуру t2, при которой капля будет находиться на расстоянии L2 от левого края трубки.