Номер 2, страница 60 - гдз по физике 7 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

VI. Атмосфера и атмосферное давление. Выполняем тест - номер 2, страница 60.

Условие.

2. Если в ртутном барометре в трубке над ртутью будет присутствовать воздух, то показания барометра:

1) будут меньше

2) будут больше

3) не изменятся

Решение.

Решение

Принцип действия ртутного барометра основан на уравновешивании атмосферного давления давлением столба ртути. В идеальном барометре в запаянной трубке над столбом ртути находится вакуум (так называемая торричеллиева пустота), давление в котором практически равно нулю. В этом случае атмосферное давление $P_{атм}$ равно давлению, создаваемому столбом ртути $P_{рт}$:

$P_{атм} = P_{рт}$

Давление столба жидкости определяется по формуле $P_{рт} = \rho \cdot g \cdot h$, где $\rho$ – плотность ртути, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, а $\text{h}$ – высота столба ртути. Эта высота $\text{h}$ и является показанием барометра.

Если в трубке над ртутью будет присутствовать воздух, то он, как и любой газ, будет оказывать давление $P_{воздуха}$ на поверхность ртути. В этом случае атмосферное давление будет уравновешиваться суммарным давлением столба ртути и находящегося над ним воздуха:

$P_{атм} = P'_{рт} + P_{воздуха}$

где $P'_{рт}$ – давление, создаваемое столбом ртути в присутствии воздуха.

Из этого уравнения следует, что давление столба ртути будет равно:

$P'_{рт} = P_{атм} - P_{воздуха}$

Поскольку давление воздуха $P_{воздуха}$ является положительной величиной, давление столба ртути $P'_{рт}$ будет меньше, чем атмосферное давление $P_{атм}$. Так как высота столба ртути прямо пропорциональна создаваемому им давлению ($h' = P'_{рт} / (\rho \cdot g)$), то высота столба $h'$ также уменьшится.

Таким образом, наличие воздуха в трубке барометра приведет к тому, что прибор будет показывать заниженное значение атмосферного давления.

Ответ: ① будут меньше.