Câu hỏi:

10/08/2024 990 Lưu

Một người chế tạo dụng cụ đo độ nghiêng của bề mặt nằm ngang là một ống thuỷ tinh tiết diện S nhỏ được bịt kín hai đầu. Trong ống có chứa khí và ở giữa ống có một cột thuỷ ngân (Hg) dài l. Khi đặt ống trên mặt phẳng nằm ngang, cột thuỷ ngân nằm chính giữa ống (Hình 2.4a) và phần ống chứa khí ở hai đầu dài L như nhau. Khi dựng ống thẳng đứng, cột thuỷ ngân bị dịch xuống một đoạn l, phần ống chứa khí phía dưới ngắn hơn phần ống phía trên (Hình 2.4b).

Một người chế tạo dụng cụ đo độ nghiêng của bề mặt nằm ngang là một ống thuỷ tinh tiết diện S nhỏ được bịt kín hai đầu.  (ảnh 1)
Vì sao cột thuỷ ngân lại dịch xuống khi dựng ống thẳng đứng?

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Khi ống thuỷ tinh nằm ngang, phần ống chứa khí ở hai đầu dài bằng nhau nên lượng khí ở hai đầu ống là giống nhau, có thể xem như cùng một lượng khí. Khi dựng ống thuỷ tinh thẳng đứng, áp suất của cột khí phía dưới p2 cân bằng với áp suất của cột khí phía trên p1 và áp suất của cột thuỷ ngân pHg: p2 = p1 + PHg hay p2 > p1

Do đó, cột thuỷ ngân dịch xuống để thể tích phần khí phía dưới nhỏ hơn thể tích khí phía trên.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Gọi p0 và V0 tương ứng là áp suất và thể tích của chất khí trong hai phần ống, khi ống này nằm ngang. Với V0=SL

Khi ống đặt thẳng đứng, cột thủy ngân sẽ dịch chuyển đến vị trí cân bằng mới nằm dưới vị trí cân bằng cũ một đoạn l.

Các thông số trạng thái của chất khí ở phần trên và phần dưới cột thủy ngân lần lượt là:

p1 V1=V0+ΔV=SL+Δl và p2=p1+pHgV2=V0ΔV=SLΔl

Áp dụng định luật Boyle cho quá trình biến đổi đẳng nhiệt của chất khí phía trên và dưới cột thủy ngân:

p0 V0=p1 SL+Δlp0 V0=p1+pHgSLΔlp1 SL+Δl=p1+pHgSLΔlp1=pHg(LΔl)2Δl=450cmHgp0=p1(L+Δl)L=495cmHg

Vậy po = 495 cmHg.