如图所示,为一个W形的玻璃管,竖直固定.从两边的开口处分别注 入不同的液体,ABC部分是水,DEF部分是油,CGD部分是被封闭的空气.已知h1=20cm,h2=23cm,h3=3cm,h4=4cm.若此时外界为1标准
问题描述:
如图所示,为一个W形的玻璃管,竖直固定.从两边的开口处分别注 入不同的液体,ABC部分是水,DEF部分是油,CGD部分是被封闭的空气.已知h1=20cm,h2=23cm,h3=3cm,h4=4cm.若此时外界为1标准大气压,计算时g取10N/kg.求:
(1)CGD中封闭气体的压强;
(2)DEF部分油的密度.
答
(1)ABC部分是水并且静止,外界为1标准大气压P0=1.01×105Pa,h1=20cm=0.2m,h4=4cm=0.04m,
由此可知,CGD部分气体的压强为:
P=P0+P水=P0+ρ水g(h1-h4)=1.01×105Pa+1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.2m-0.04m)=102600Pa.
(2)∵P=102600Pa,外界为1标准大气压P0=1.01×105Pa,h2=23cm=0.23m,h3=3cm=0.03m,
设DEF部分油的密度为ρ1,
由此可知,CGD部分气体的压强为:
P=P0+P油=P0+ρ1g(h2-h3)=1.01×105Pa+ρ1×10N/kg×(0.23m-0.03m)=102600Pa,
∴ρ1=0.8×103kg/m3.
答:(1)CGD中封闭气体的压强为102600Pa.
(2)DEF部分油的密度为0.8×103kg/m3.