Рассмотрим метод Клемана – Дезорма. Накачаем насосом
воздух в большой стеклянный баллон В (см. рисунок) и закроем
кран K. При быстром сжатии температура воздуха повышается.
Поэтому после прекращения нагнетания разность уровней жидкости
в манометре будет постепенно уменьшаться, пока температура
воздуха внутри баллона не сравняется с температурой окружающего
воздуха. Назовем состояние воздуха в баллоне после выравнивания
температур состоянием 1. Параметры состояния 1 следующие: V
1
–
объем единицы массы воздуха; t
1
– температура воздуха; HE+Eh
1
–
давление в баллоне, выраженное в единицах разности уровней
жидкости в манометре
; Н – атмосферное давление; h
1
– избыточное
давление, созданное накачиванием.
Откроем кран K и, как только давление в баллоне В
сравняется с атмосферным (это можно определить по прекращению
характерного шипения), закроем его. Так как расширение
происходит очень быстро, то процесс близок к адиабатическому и,
следовательно, температура понизится до t
2
. Объем единицы массы
воздуха станет равным V
2
. Воздух, оставшийся в баллоне, перейдет в
состояние 2 с параметрами V
2
, t
2
, Н. Так как температура t
2
меньше
наружной, то воздух в баллоне будет постепенно нагреваться (вслед-
ствие теплообмена с окружающей средой) до температуры
окружающего воздуха t
1
. Это нагревание происходит изохорически,
так как кран закрыт. Давление воздуха в баллоне увеличивается по
сравнению с атмосферным, и в манометре возникает разность
уровней h
2
, т.е. воздух переходит в состояние 3 с параметрами V
2
, t
1
,
НE+Eh
2
.
Таким образом, мы имеем три состояния газа со
следующими параметрами:
Состояние 1 2 3
Объем V
1
V
2
V
2
Температура t
1
t
2
t
1
Давление НE+Eh
1
Н НE+Eh
2
EГидростатическое давление выражается через разность уровней:
p7=7gh, где – плотность жидкости. В итоговую формулу давления войдут в виде
отношения, поэтому сомножитель g можно опустить с самого начала.