У подножия холма барометр показывает 740 мм рт. ст., а вершина - 720 мм рт. ст. Какова высота холма?
При не очень больших высотах давление на высоте меньше давления на земле Po на величину давления слоя воздуха от земли до заданной высоты.
$P=P_0-\rho gh$
где $\rho,\;g,\;h$ - соответственно плотность воздуха, ускорение земного тяготения, высота.
$h=\frac{P_0-P}{\rho g}$
При нормальных условиях плотность воздуха $\rho=1,2\;\text{кг/м}^3$
720 атм=95992,1 Па
740 атм=98658,6 Па
$h=\frac{98658,6-95992,1}{1,2*9,8}\approx 227$ м
Способ второй.
А еще в учебниках физики можно встретить методику приблизительного расчета высоты при условии, что на каждые 12 метров давление уменьшается на 1 мм.рт. ст.
А еще в учебниках физики можно встретить методику приблизительного расчета высоты при условии, что на каждые 12 метров давление уменьшается на 1 мм.рт. ст.
По этой методике разность высот в нашем случае составит
h = (740-720)*12=240 метров.
Однако, зависимость атмосферного давления от высоты все же нелинейная, поэтому более точные результаты дадут расчеты по формуле (4), тем более с учетом температуры.
Способ третий.
Зависимость давления газа от высоты определяется так называемой барометрической формулой
$P=P_0*e^{-\frac{\mu gh}{RT}}$,
где
h - разность высот, м
$\mu$ - молярная масса воздуха, 29 г/моль
R - универсальная газовая постоянная, 8.31 Дж/(моль*К)
g - ускорение силы тяжести, 9.81 м/(с*с)
T - температура воздуха (К)
Способ третий.
Зависимость давления газа от высоты определяется так называемой барометрической формулой
$P=P_0*e^{-\frac{\mu gh}{RT}}$,
где
h - разность высот, м
$\mu$ - молярная масса воздуха, 29 г/моль
R - универсальная газовая постоянная, 8.31 Дж/(моль*К)
g - ускорение силы тяжести, 9.81 м/(с*с)
T - температура воздуха (К)
Комментарии
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.