№514 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Бак с жидкостью, над верхней поверхностью которой находится воздух, имеет в верхней крышке отверстие, плотно закрытое пробкой. Почему, если открыть кран, находящийся в нижней части бака, после вытекания некоторого объема жидкости дальнейшее ее течение прекратится? Что надо сделать, чтобы обеспечить свободное вытекание жидкости?

При вытекании жидкости объём воздуха над её поверхностью увеличивается. По уравнению состояния газа при увеличении объёма давление воздуха уменьшается:

$$pV=\frac{RTm}{M},$$

то есть при постоянной температуре

$$pV=\text{const}.$$

Когда давление воздуха в баке вместе с давлением столба жидкости становится меньше атмосферного, вытекание прекращается.

Чтобы жидкость вытекала свободно, нужно обеспечить доступ воздуха в бак — открыть верхнее отверстие (снять пробку), тогда давление над жидкостью будет оставаться равным атмосферному.

Ответ: течение прекратится из-за понижения давления воздуха в баке; для свободного вытекания нужно открыть верхнее отверстие бака.