Задачник КВАНТА. http://fizportal.ru Ф19. Форма сообщающихся сосудов показана на рисунке. Куда потечет вода по трубке, соединяющей сосуды, если нагреть воду в одном из сосудов? Решение. Независимо от того, какой сосуд нагревается, вода потечет направо. Пусть нагревается жидкость в правом сосуде. Тогда она расширится и займет больший объем. Если бы сосуд был цилиндрическим, то давление жидкости на дно не изменилось бы: уменьшение плотности воды в точности компенсировалось бы увеличением высоты столба жидкости. Это следует из того, что сила давления на дно цилиндрического сосуда, с одной стороны равна силе тяжести, действующей на находящуюся в сосуде воду, а с другой стороны, равна давлению жидкости на дно, умноженному на площадь дна: F pS . Так как ни сила тяжести, ни площадь дна при нагревании жидкости не меняются, то не меняется и давление на дно цилиндрического сосуда. В коническом расширяющемся сосуде при таком же уменьшении плотности жидкости увеличение высота столба меньше, чем в цилиндрическом сосуде. Это происходит по двум причинам: во-первых, расширяется меньшее количество жидкости, а значит, меньше изменение ее объема; во-вторых, при расширении вода должна заполнить объем заштрихованный на рисунке. Поэтому давление на дно сосуда при нагревании жидкости уменьшается. Так при равновесии жидкости в трубке, соединяющей сосуды, давление у ее конца в левом сосуде должно быть равно давлению у ее конца в правом сосуде, то жидкость будет перетекать из левого сосуда в правый. Рассматривая аналогично нагревание и расширение жидкости в левом сосуде, мы найдем, что при нагревании левого сосуда давление на его дно увеличивается. Это означает, что и в этом случае жидкость будет перетекать из левого сосуда в правый.