На рисунке представлен график зависимости температуры от времени вещества, которое в начальный момент времени находилось в жидком агрегатном состоянии. Определите температуру кристаллизации данного вещества (в Кельвинах)?

Для начала посчитаем объемы отсеков, заполненных газом до и после переворотов, учитывая объем ртути:
L1=0.6 м, L2=0.3 м
После переворотов:
L1'=0.54 м, L2'=0.36 м
Так как площадь сосуда постоянна, а для расчетов будем использовать закон Бойля-Мэриота, то площадь сечения сосуда сократится, запишем систему из двух уравнений Бойля-Мэриота для первого и для второго отсеков:
1)0.3po=0.54p'
2)0.6po=0.36(p'+pgh)
если состав трубки пребывает в спокойствии, то давление верхнего отсека равно давлению нижнего, исходя из простого равенства сил, тогда давление в нижнем отсеке равно сумме давлений верхнего отсека и столбика ртути. Разделим уравнения друг на друга и найдем таким образом p':
0.72p'=0.36pgh
p'=20 400Па
Тогда из первого уравнения несложно получить:
po=0.54*20400/0.3=36720Па

На основании второго закона Кирхгофа составим уравнения для контурных токов (в каждом уравнении ток соответствующего контура умножается на его полное сопротивление, а токи остальных контуров - на сопротивление общей с ним ветви, взятое со знаком "минус", знак ЭДС в правой части определяется тем, совпадает ли оно с направлением обхода):

Отсюда Ik1 = 0, Ik2 = -4E/R = -36 мА, Ik3 = 15E/R = 135 мА, Ik4 = 8E/R = 72 мА. Токи ветвей получаются суммированием токов контуров, включающих эту ветвь (с учётом направления обхода): I1 =Ik1 = 0, I2 = Ik2 = -36 мА, I3 = Ik3 - Ik4 = 63 мА, I4 = Ik4 = 72 мА. Наибольшим является ток, протекающий через резистор 4.

Искомый ток, протекающий через источник питания с ЭДС 6E, втекает в один узел с током I3 = 63 мА, из этого же узла вытекают токи I2 = 36 мА и I4 = 72 мА. Исходя из баланса токов, I + I3 = I2 + I4, откуда I = I2 + I4 - I3 = 36 + 72 - 63 = 45 мА.

Объяснение: