Каково значение атмосферного давления (в Па) на высоте 2600 метров над уровнем моря, если начальное атмосферное
Каково значение атмосферного давления (в Па) на высоте 2600 метров над уровнем моря, если начальное атмосферное давление составляет 745 мм рт. ст.? Предполагаемая плотность ртути - 13,6 г/см3, а коэффициент g равен 10 Н/кг.
Вечный_Сон 50
Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся формулы, связанные с атмосферным давлением и изменением давления с высотой. Давайте приступим.1. Сначала нам нужно перевести начальное атмосферное давление из миллиметров ртутного столба в паскали. Для этого воспользуемся формулой:
\[P_{\text{паскаль}} = P_{\text{мм рт. ст.}} \times \frac{133.32 \, \text{Па}}{1 \, \text{мм рт. ст.}}\]
Подставляя соответствующие значения:
\[P_{\text{паскаль}} = 745 \, \text{мм рт. ст.} \times \frac{133.32 \, \text{Па}}{1 \, \text{мм рт. ст.}} = 99,091.4 \, \text{Па}\]
Таким образом, начальное атмосферное давление составляет 99,091.4 Па.
2. Далее, мы должны использовать формулу для изменения атмосферного давления с высотой. Формула имеет вид:
\[P = P_0 + \rho \cdot g \cdot h\]
Где:
- \(P\) - атмосферное давление на заданной высоте,
- \(P_0\) - начальное атмосферное давление,
- \(\rho\) - плотность среды (в нашем случае плотность ртути),
- \(g\) - ускорение свободного падения (в нашем случае 10 Н/кг),
- \(h\) - высота над уровнем моря.
Подставляя соответствующие значения в формулу:
\[P = 99,091.4 \, \text{Па} + 13.6 \, \text{г/см}^3 \times 10 \, \text{Н/кг} \times 2600 \, \text{м}\]
Для удобства преобразуем плотность ртути в более удобные единицы, так как плотность обычно измеряется в \(\text{кг/м}^3\):
\[\rho = 13.6 \, \text{г/см}^3 \times \frac{1000 \, \text{кг}}{1 \, \text{м}^3} \times \frac{1 \, \text{см}^3}{10^{-6} \, \text{м}^3} = 13600 \, \text{кг/м}^3\]
Подставляем значение плотности и продолжаем вычисления:
\[P = 99,091.4 \, \text{Па} + 13600 \, \text{кг/м}^3 \times 10 \, \text{Н/кг} \times 2600 \, \text{м}\]
\[P = 99,091.4 \, \text{Па} + 35,360,000 \, \text{Па}\]
Таким образом, значение атмосферного давления на высоте 2600 метров над уровнем моря составляет:
\[P = 35,459,091.4 \, \text{Па}\]
Это и есть искомый ответ.