Чтобы определить высоту, на которую поднимется керосин за поршнем насоса при атмосферном давлении 750 мм рт. ст., нужно учитывать принцип действия насоса и физические свойства керосина.
Принцип действия насоса основан на создании разрежения (вакуумирования) в трубке, что позволяет атмосферному давлению поднимать жидкость в трубке. В данном случае, атмосферное давление поддерживает столб керосина.
Для расчета высоты столба керосина (h_керосин), следует воспользоваться уравнением, связывающим давление столба жидкости и атмосферное давление:
[ P{\text{атм}} = \rho{\text{керосин}} \cdot g \cdot h_{\text{керосин}} ]
где:
- ( P_{\text{атм}} ) — атмосферное давление,
- ( \rho_{\text{керосин}} ) — плотность керосина,
- ( g ) — ускорение свободного падения,
- ( h_{\text{керосин}} ) — высота столба керосина.
Значения:
- Атмосферное давление ( P{\text{атм}} = 750 \, \text{мм рт. ст.} ).
Переведем это значение в Паскали:
[ P{\text{атм}} = 750 \times 133.322 = 99991.5 \, \text{Па} ]
- Плотность керосина ( \rho_{\text{керосин}} \approx 800 \, \text{кг/м}^3 ),
- Ускорение свободного падения ( g \approx 9.81 \, \text{м/с}^2 ).
Теперь подставим эти значения в уравнение и решим его для ( h_{\text{керосин}} ):
[ 99991.5 = 800 \cdot 9.81 \cdot h_{\text{керосин}} ]
Решаем уравнение для ( h_{\text{керосин}} ):
[ h_{\text{керосин}} = \frac{99991.5}{800 \cdot 9.81} \approx \frac{99991.5}{7848} \approx 12.74 \, \text{м} ]
Таким образом, при атмосферном давлении 750 мм рт. ст., керосин поднимется на высоту приблизительно 12.74 метра.