برای حل این مسئله، از رابطهی محاسبه فشار استفاده میکنیم:
\[ P_{\text{total}} = P_{\text{atm}} + \rho_{\text{Hg}} \cdot g \cdot h_{\text{Hg}} + \rho_{\text{H2O}} \cdot g \cdot h_{\text{H2O}} \]
که در آن:
- \( P_{\text{total}} \) فشار کل (۱۱۵.۶ کیلوپاسکال) است.
- \( P_{\text{atm}} \) فشار هوای محیط است.
- \( \rho_{\text{Hg}} \) چگالی جیوه (\( 13600 \, \text{kg/m}^3 \)) است.
- \( h_{\text{Hg}} \) ارتفاع جیوه (\(0.1 \, \text{m}\)) است.
- \( \rho_{\text{H2O}} \) چگالی آب (\(1000 \, \text{kg/m}^3 \)) است.
- \( h_{\text{H2O}} \) ارتفاع آب (\(0.2 \, \text{m}\)) است.
- \( g \) شتاب گرانش (\(9.8 \, \text{m/s}^2 \)) است.
عددها را در معادله جایگذاری میکنیم:
\[ 115600 = P_{\text{atm}} + 13600 \cdot 9.8 \cdot 0.1 + 1000 \cdot 9.8 \cdot 0.2 \]
ابتدا فشار ناشی از جیوه و آب را محاسبه میکنیم:
\[ P_{\text{Hg}} = 13600 \cdot 9.8 \cdot 0.1 = 13328 \, \text{Pa} \]
\[ P_{\text{H2O}} = 1000 \cdot 9.8 \cdot 0.2 = 1960 \, \text{Pa} \]
حالا میتوانیم فشار هوای محیط را محاسبه کنیم:
\[ 115600 = P_{\text{atm}} + 13328 + 1960 \]
\[ 115600 = P_{\text{atm}} + 15288 \]
\[ P_{\text{atm}} = 115600 - 15288 \]
\[ P_{\text{atm}} = 100312 \, \text{Pa} \]
بنابراین، فشار هوای محیط برابر است با 100312 پاسکال یا 100.312 کیلوپاسکال.
