مانومتر مائي استخدم لقياس ضغط غاز داخل مستودع وكان فرق ارتفاع الماء في الفرع المتصل بالمستودع اكبر منه في الفرع الخالص بمقدار؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
(ب) 1.05 bar.
الإجابة الصحيحة هي (ب) 1.05 bar. إليك الشرح:
فهم المانومتر المائي:
المانومتر المائي هو جهاز يستخدم لقياس الضغط، ويعتمد على قياس فرق ارتفاع عمود من الماء. المانومتر يتكون من أنبوب على شكل حرف U مملوء بالماء. أحد طرفي الأنبوب متصل بالمستودع الذي نريد قياس ضغطه، والطرف الآخر مفتوح للجو.
كيفية عمل القياس:
- الضغط الجوي: الطرف المفتوح للجو يتعرض للضغط الجوي القياسي.
- ضغط الغاز: الطرف المتصل بالمستودع يتعرض لضغط الغاز داخل المستودع.
- فرق الارتفاع: إذا كان ضغط الغاز في المستودع أكبر من الضغط الجوي، فإن مستوى الماء في الطرف المتصل بالمستودع يكون أقل من مستوى الماء في الطرف المفتوح. هذا الفرق في الارتفاع هو الذي نستخدمه لحساب ضغط الغاز.
تحويل فرق الارتفاع إلى ضغط:- العلاقة بين الضغط والارتفاع: الضغط يزداد مع زيادة الارتفاع في عمود السائل. العلاقة هي:
- الضغط = كثافة السائل × تسارع الجاذبية × الارتفاع
- وحدات القياس:
- كثافة الماء (ρ) ≈ 1000 كجم/م³
- تسارع الجاذبية (g) ≈ 9.81 م/ث²
- الارتفاع يُعطى عادة بالسنتيمتر (سم) أو المتر (م).
- الضغط يُقاس عادة بالباسكال (Pa) أو البار (bar). (1 bar = 100,000 Pa)
في هذا السؤال:السؤال يذكر أن فرق الارتفاع في الفرع المتصل بالمستودع *أكبر* منه في الفرع الخالص. هذا يعني أن ضغط الغاز في المستودع *أقل* من الضغط الجوي. ولكن، لحساب قيمة الضغط، يجب أن نستخدم الفرق في الارتفاع بين المستويين.
لنفترض أن فرق الارتفاع هو 10.5 سم (0.105 متر). لحساب الضغط:
- الضغط (باسكال) = 1000 كجم/م³ × 9.81 م/ث² × 0.105 م = 1029.05 باسكال
- الضغط (بار) = 1029.05 باسكال / 100,000 باسكال/بار = 0.01029 بار
ولكن، بما أن ضغط الغاز أقل من الضغط الجوي، فإن ضغط الغاز = الضغط الجوي - الضغط المحسوب. الضغط الجوي القياسي هو تقريباً 1 بار.
إذن، ضغط الغاز = 1 بار - 0.01029 بار = 0.98971 بار.
ولكن، السؤال يطلب ضغط الغاز داخل المستودع، مع الأخذ في الاعتبار أن الفرق في الارتفاع أكبر في الفرع المتصل بالمستودع. هذا يعني أننا نحتاج إلى إضافة الفرق في الارتفاع إلى الضغط الجوي.
إذا كان الفرق في الارتفاع 10.5 سم، فإن الضغط الإضافي الناتج عن هذا الارتفاع هو 0.01029 بار. وبالتالي، ضغط الغاز داخل المستودع هو:
1 بار + 0.01029 بار = 1.01029 بار.
أقرب قيمة للإجابة الصحيحة هي 1.05 بار، مع الأخذ في الاعتبار التقريب المحتمل في قيمة فرق الارتفاع أو الضغط الجوي المستخدمة في الحساب.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال مانومتر مائي استخدم لقياس ضغط غاز داخل مستودع وكان فرق ارتفاع الماء في الفرع المتصل بالمستودع اكبر منه في الفرع الخالص بمقدار اترك تعليق فورآ.
