Задание №5 — Давление жидкости и газа
На рисунке представлены графики зависимости давления p от глубины погружения h для двух покоящихся жидкостей: воды и тяжёлой жидкости дийодметана, при постоянной температуре. Выберите все верные утверждения, согласующихся с приведёнными графиками.
1) В воде на глубине 25 м давление p в 2,5 раза больше атмосферного.
2) С ростом глубины погружения давление в дийодметане возрастает быстрее, чем в воде.
3) Плотность керосина 0,82 г/см3, аналогичный график зависимости давления от глубины для керосина окажется между графиками для воды и дийодметана.
4) Если внутри пустотелого шарика давление равно атмосферному, то в воде на глубине 10 м давления на его поверхность извне и изнутри будут равны друг другу.
5) Плотность оливкового масла 0,92 г/см3, аналогичный график зависимости давления от глубины для масла окажется между графиком для воды и осью абсцисс (горизонтальной осью).
Правильный ответ
25
Пояснение
Решение:
1. Тезис: На 25-метровой глубине в воде давление p превышает атмосферное в 2,5 раза. Неверно.
Величина атмосферного давления составляет 100 кПа. Согласно представленному графику, на глубине 25 м давление воды достигает 350 кПа. Следовательно, оно превосходит атмосферное в 3,5 раза.
2. Тезис: Давление в дийодметане увеличивается более интенсивно при погружении, чем в воде. Верно.
Скорость нарастания давления в дийодметане выше, поскольку на графике линия этой зависимости располагается круче (выше) относительно линии для воды.
3. Тезис: Плотность керосина составляет 0,82 г/см3, поэтому график изменения давления для него будет лежать в области между линиями воды и дийодметана. Неверно.
Дийодметан является более плотной жидкостью по сравнению с водой. Поскольку плотность керосина ниже плотности воды, соответствующая ему прямая на графике будет находиться ниже графика воды, то есть между ним и горизонтальной осью.
4. Тезис: При внутреннем давлении в полом шаре, равном атмосферному, на глубине 10 м в воде внешнее и внутреннее давления уравновесятся. Неверно.
Значение атмосферного давления — 100 кПа. По графику видно, что на глубине 10 м давление воды составляет 200 кПа, что существенно выше атмосферного.
5. Тезис: Плотность оливкового масла равна 0,92 г/см3, следовательно, график зависимости давления от глубины для него расположится между графиком воды и осью абсцисс. Верно.
Так как оливковое масло менее плотное, чем вода, линия его давления на диаграмме будет проходить ниже линии воды, ближе к оси глубины.
Ответ: 25
Источник: ФИПИ