به نظر میرسد این سوال در مورد فشار هیدرواستاتیک در لولهایست که به مخزن گاز متصل است. برای حل این مسئله، میتوانید از قانون پایستگی انرژی پتانسیل فشار و ارتفاع استفاده کنید.
روابطی که به کار میروند:
1. رابطه فشار هیدروستاتیک: \( P = \rho g h \)
2. تراکم سیال: \( \rho = 1360 \, \text{kg/m}^3 \)
3. شتاب گرانش: \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \)
4. فشار کل در عمق از مخزن: \( P = 200 \, \text{kPa} \)
پاسخ:
ابتدا باید تفاوت فشار و حجم را متعادل کنیم:
\[
P_1 + \rho g h = P_2
\]
در این معادله:
- \( P_1 \) فشار اولیه مخزن (100 kPa تبدیل به پاسکال \( 100 \times 1000 = 100000 \) پاسکال)
- \( P_2 \) فشار در عمق خاص (200 kPa تبدیل به پاسکال \( 200 \times 1000 = 200000 \) پاسکال)
اکنون میتوانیم اختلاف فشار را محاسبه کنیم:
\[
200000 = 100000 + 1360 \times 10 \times h
\]
\[
100000 = 13600 \times h
\]
\[
h = \frac{100000}{13600} \approx 7.35 \, \text{m}
\]
در نتیجه، ارتفاع ستون مایع حدود 7.35 متر است.
