Một ống chữ U có tiết diện trong là 1,2cm2 chứa thủy ngân . Nhánh bên trái có một cột chất lỏng khối lượng riêng D1 cao 9 cm. Nhánh bên phải có cột chất lỏng khối lượng riêng D2 cao 8 cm. Khi đó mức thủy ngân ở hai nhánh chữ U là bằng nhau . Đổ thêm nhánh bên phải 10,2 ml chất lỏng D2 nữa thì độ chênh lệch mặt thoáng chất lỏng ở 2 nhánh chữ U là 7cm. Xác định khối lượng riêng D1 và D2 . Biết Khối lượng riêng của thủy ngân là 13,6g/cm3
hình bn tự vẽ
Ban đầu ta có phương trình cân bằng áp suất: pA = pB
\(\Rightarrow10D_1h_1=10D_2h_2\Rightarrow9D_1=8D_2\left(1\right)\)
Chiều cao cột chất lỏng D2 đổ thêm là:
\(h=\dfrac{V}{S}=\dfrac{10,2}{1,2}=8,5cm\)
Đổ thêm D2 vào nhánh phải làmđẩy thủy ngân tràn sang nhánh trái làm mực chất lỏng ở nhánh trái cao hơn nhánh phải là 7cm
Gọi chiều cao cột thủy ngân bên nhánh trái là x được:
(h1 + x) - (h2 + h) 7 => x = 7+8+8,5-9 =14,5
Ta có phương trình cân bằng áp suất: pC = pD
=> 10D1h1 +10D0x = 10D2( h2+h)
=> 9D1 +14,5D0 = 16,5D2 (2)
(D0 khối lượng riêng của thủy ngân)
từ (1) và (2) được:
D2 = 29/17D0 = 23,2kg/cm3
D1 = 232/153D0 » 20,6kg/cm3