Feladat: 980. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Porubszky Tamás 
Füzet: 1972/január, 36. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Közlekedőedény, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1971/április: 980. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A higanyfelszínek először azonos magasságban vannak, tehát a zárt részben is a légköri nyomás, 76 hgcm uralkodik. Ezen a nyomáson a 100∘C-os vízgőz telített. Amikor a másik szálat elzárjuk, a bennmaradó levegő úgy nyomódik össze, hogy a nyomása éppen ellensúlyozza a dugattyúra nehezedő nyomást. Mivel a levegő saját súlya elhanyagolható, ugyanakkora nyomást gyakorol a higanyfelszínre is. Így a higany felszínére

p=(5442,5⋅13,5+76) hgcm=(16,1+76) hgcm
nyomás hat.
 

 

A másik felszínre változatlanul 76 hgcm nyomás nehezedik, mivel a telített gőz nyomása izotermikus térfogatcsökkenésnél nem változik, csak a gáz egy része víz formájában lecsapódik. (A gőz és így a belőle lecsapódó víz súlyával nem kell számolnunk, mert 0,1 liter 100∘C-os gőz súlya =0,06 pond, az ebből adódó nyomás 0,024 p/cm2=0,02 hgcm.) A jobb oldali csőben a bal oldalinál h-val magasabban álló higanyoszlop tehát p-76 hgcm=16,1 hgcm nyomással tart egyensúlyt. Ebből a higanyfelszínek különbsége h=16,1 cm. Mivel a higanyoszlop összhossza változatlan, a higanyfelszínek az eredetihez képest h/2≈8 cm-rel mozdultak el.
 

Porubszky Tamás (Bp., Piarista Gimn., III. o. t.)