Question

Как рассчитывают давление газа в сосуде с использованием жидкостного манометра?

Answer 1

Кривая трубка (называется трубка Рэндольфа) загнута буквой С
при повышении давления трубка делает попытку выпрямиться, к хвосту прикреплён мерный механизм (как в часах примерно)
в итоге стрелка перемещается по шкале и показывает давление

Answer 2

Давление газа в сосуде можно рассчитать с использованием жидкостного манометра согласно принципу архимедовой силы и гидростатического давления. Жидкостный манометр состоит из трубки, наполненной жидкостью, которая подключается к сосуду с газом. Эта трубка соединяется с вертикальной трубой, и разница уровней жидкости в трубках позволяет определить разницу в давлении между газом в сосуде и атмосферным давлением.

Принимая во внимание уравнение гидростатического давления:

$P = \rho \cdot g \cdot h$

где:

• $P$ - давление жидкости (и газа в данном случае),
• $\rho$ - плотность жидкости,
• $g$ - ускорение свободного падения (приближенно 9.81 м/с² на поверхности Земли),
• $h$ - разница высот уровней жидкости в трубках манометра.

Когда манометр подключен к сосуду с газом, разница уровней жидкости в вертикальной трубе отражает разницу между давлением газа в сосуде и атмосферным давлением. Давление газа в сосуде можно рассчитать, выразив его через давление жидкости:

$P_{\text{газа}} = P_{\text{атм}} + \rho \cdot g \cdot h$

где:

• $P_{\text{газа}}$ - давление газа в сосуде,
• $P_{\text{атм}}$ - атмосферное давление,
• $\rho$ и $g$ остаются теми же.

Обычно атмосферное давление принимается равным около 101325 Па (паскаль), что приблизительно равно 1 атмосфере (атм). Разница высот уровней жидкости ($h$) измеряется в миллиметрах или сантиметрах. Плотность жидкости ($\rho$) также должна быть известной величиной.

Таким образом, используя жидкостный манометр, можно определить давление газа в сосуде, основываясь на разнице высот уровней жидкости в манометре и атмосферном давлении.