Một mô hình áp kế khí (Hình 6P.1) gồm một bình cầu thủy tinh có thể tích 270 cm3 gắn với một ống nhỏ AB nằm ngang có tiết diện 0,1 cm2. Trong ống có một giọt thủy ngân. Ở 0 °C giọt thủy ngân cách A 30 cm. Tính khoảng di chuyển của giọt thủy ngân khi hơ nóng bình cầu đến 10 °C. Coi thể tích bình là không đổi.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án: C
Ta có:
- Trạng thái 1: T 1 = 273 K V 1 = 270 + 0,1.30 = 273 c m 3
- Trạng thái 2: T 2 = 10 + 273 = 283 K V 2 = ?
Áp dụng định luật Gay Luy-xác, ta có:
V 1 T 1 = V 2 T 2 ↔ 273 273 = V 2 283
→ V 2 = 283 c m 3 = 273 + l s
→ l = 283 − 273 0,1 = 100 c m
Đáp án: A
Ta có:
- Trạng thái 1: T 1 = 273 K V 1 = l 1 S + V = V + 30.0,1 ( c m 3 )
- Trạng thái 2: T 2 = 5 + 273 = 278 K V 2 = l 2 S + V = V + 50.0,1 ( c m 3 )
Áp dụng định luật Gay Luy-xác, ta có:
V 1 T 1 = V 2 T 2 ↔ V + 3 273 = V + 5 278
→ V = 106,2 c m 3
Đáp án: A
Ta có:
- Trạng thái 1: T 1 = 20 + 273 = 293 K V 1 = l 1 S + 45 = 45 + 10.0,1 = 46 c m 3
- Trạng thái 2: T 2 = 25 + 273 = 298 K V 2 = l 2 S + 45
Áp dụng định luật Gay Luy-xác, ta có:
V 1 T 1 = V 2 T 2 ↔ 46 293 = 45 + l 2 .0,1 298
→ l 2 = 17,85 c m
Đáp án C
Áp suất không đổi nên đây là quá trình đẳng áp, áp dụng công thức:
Ban đầu, chiều dài không khí hai bên cột thủy ngân là: (100 - 20) / 2 = 40cm.
Khi dựng đứng ống thủy tinh, cột thủy ngân dịch xuống 1 đoạn x(cm), khi đó:
- Chiều dài cột không khí ở trên: 40 + x,
- Chiều dài cột không khí ở dưới là: 40 - x
Áp suất ở trên là P1, ở dưới là P2 thì: P2 = P1 + 20 (tính theo cmHg)
Mặt khác, quá trình đẳng nhiệt ta có:
\(\dfrac{P_1}{P_0}=\dfrac{V_0}{V_1}=\dfrac{40}{40+x}\)\(\Rightarrow P_1=\dfrac{40}{40+x}P_0\)(1)
\(\dfrac{P_2}{P_0}=\dfrac{V_0}{V_2}=\dfrac{40}{40-x}\)\(\Rightarrow P_2=\dfrac{40}{40-x}P_0\)(2)
Suy ra: \(P_2-P_1=P_0(\dfrac{40}{40-x}-\dfrac{40}{40+x})=P_0.40.\dfrac{2x}{40^2-x^2}\)
\(\Rightarrow 20=50.40.\dfrac{2x}{40^2-x^2}\)
\(\Rightarrow x = 7,7cm\)
Thay vào (1) và (2) ta sẽ tìm đc P1 và P2
Gọi S là diện tích ống thủy tinh. Chiều dài cột không khí có trong ống là
Khi lật ngược miệng ống phía dưới thì cột thủy ngân còn lại trong ống là x nên
Mà x < 40(cm) nên x = 20(cm)
Vậy độ cao cột thủy ngân còn lại trong ống là 20cm
Gọi S là diện tích ống thủy tinh.
Chiều dài cột không khí có trong ống là l1 = 60 – 40 = 20 cm.
Áp suất không khí trong ống p 1 = p 0 + 40 = 120 ( c m H g )
Khi lật ngược miệng ống phía dưới thì cột thủy ngân còn lại trong ống là x nên p 2 = p 0 − x = 80 − x ( c m H g ) chiều dài cột không khí l2 = 60 – x
Ta có
p 1 V 1 = p 2 V 2 ⇒ p 1 . l 1 . S = p 2 . l 2 . S ⇒ 120.20 = ( 80 − x ) ( 60 − x ) ⇒ x 2 − 140 x + 2400 = 0 ⇒ { x 1 = 120 ( c m ) x 2 = 20 ( c m )
Mà x < 40 c m nên x = 20 ( cm )
Vậy độ cao cột thủy ngân còn lại trong ống là 20 cm
Chọn D.
Trạng thái đầu:
V 1 = 40 c m 3 ; p 1 = 75 – 8 = 67 cmHg.
Trạng thái cuối: V 2 c m 3 ; p 2 = 75 cmHg.
Vì nhiệt độ không đổi nên ta có:
p 1 V 1 = p 2 V 2 → V 2 = p 1 V 1 / p 2 ≈ 35 , 7 c m 3
Chọn D.
Trạng thái đầu: V1 = 40 cm3; p1 = 75 – 8 = 67 cmHg.
Trạng thái cuối: V2 cm3; p2 = 75 cmHg.
Vì nhiệt độ không đổi nên ta có: pV1 = p2V2 → V2 = p1V1/p2 ≈ 35,7 cm3
Ta có:
Trạng thái 1: \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{T_1} = 273K}\\{{V_1} = 270 + 0,1.30 = 273c{m^3}}\end{array}} \right.\]
Trạng thái 2: \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{T_2} = 10 + 273 = 283K}\\{{V_2} = ?}\end{array}} \right.\]
=> \(\begin{array}{l}\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \leftrightarrow \frac{{273}}{{273}} = \frac{{{V_2}}}{{283}}\\ \to {V_2} = 283c{m^3} = 273 + l{\rm{s}}\\ \to l = \frac{{283 - 273}}{{0,1}} = 100cm\end{array}\)