Следует, однако, иметь в виду, что температурный коэффициент давления газа, полученный при измерении температуры по ртутному термометру, не в точности одинаков для разных температур: закон Шарля выполняется только приближенно, хотя и с очень большой степенью точности.
§ 223. Формула, выражающая закон Шарля. Закон Шарля позволяет рассчитать давление газа при любой температуре, если известно его давление при температуре 0 °С. Пусть давление данной массы газа при 0 °С в данном объеме есть р0, а давление того же газа при температуре t есть р. Приращение температуры есть t; следовательно, приращение давления равно ?p0t и искомое давление
(223.1)
Этой формулой можно пользоваться также и в том случае, если газ охлажден ниже 0 °С; при этом t будет иметь отрицательные значения. При очень низких температурах, когда газ приближается к состоянию сжижения, а также в случае сильно сжатых газов закон Шарля неприменим и формула (223.1) перестает быть годной.
424
?223.1. Два одинаковых сосуда соединены с манометром, сделанным из узкой стеклянной трубки (рис. 377). Уровни ртути в коленах манометра одинаковы. Сосуды опускаются в банку с теплой водой. а) Что произойдет с положением ртути в манометре? Как изменится ответ, если: б) сосуды будут разного размера; в) один из сосудов будет наполнен азотом, а другой водородом; г) уровень ртути в правом колене до опускания сосудов в воду будет выше, чем в левом?
223.2. Некоторые типы электрических ламп накаливания наполняют смесью азота и аргона. При работе лампы газ в ней нагревается примерно до 100°С. Какое должно быть давление смеси газов при 20 °С, если желательно, чтобы при работе лампы давление газа в ней не превышало атмосферного?
223.3. На манометрах ставится красная черта, указывающая предел, свыше которого увеличение давления газа опасно. При температуре 0°С манометр показывает, что избыток давления газа над давлением наружного воздуха равен 120 атм. Будет ли достигнута красная черта при повышении температуры до 50 °С, если красная черта стоит на 135 атм? Давление наружного воздуха принять равным 1 атм. далее