Câu hỏi:

20/08/2025 106 Lưu

Một bình thuỷ tinh chứa không khí được đậy kín bằng một nút có khối lượng m. Tiết diện của miệng bình là \(S = 1,5{\rm{\;c}}{{\rm{m}}^2}\). Khi ở nhiệt độ phòng \(\left( {{{27}^ \circ }{\rm{C}}} \right)\) người ta xác định được áp suất của khối khí trong bình bằng với áp suất khí quyển và bằng 1 atm. Đun nóng bình tới nhiệt độ \({87^ \circ }{\rm{C}}\) thì người ta thấy nút bị đẩy lên. Tính khối lượng m của nút, cho gia tốc trọng trường \(g = 10{\rm{\;m/}}{{\rm{s}}^2}\).

Một bình thuỷ tinh chứa không khí được đậy kín bằng một nút có khối lượng m. Tiết diện của miệng bình là (ảnh 1)

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

- Áp dụng công thức trong quá trình đẳng tích: \(\frac{P}{T} = \) const.

- Áp suất của khí ở trạng thái 2: \(p = {p_0} + \frac{{mg}}{S}\).

Cách giải:

Trạng thái \(1:\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_1} = 101325\left( {Pa} \right)}\\{{T_1} = 27 + 273 = 300\left( K \right)}\end{array}} \right.\)

Trạng thái 2: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_2} = {p_0} + \frac{{mg}}{S} = 101325 + \frac{{m.10}}{{{{1,5.10}^{ - 4}}}}}\\{{T_2} = 87 + 273 = 3609K}\end{array}} \right.\)

Vì thể tích không đổi nên \(\frac{p}{T} = \)const

\( \Rightarrow \frac{{101325}}{{300}} = \frac{{101325 + \frac{{m.10}}{{{{1,5.10}^{ - 4}}}}}}{{360}}\)

\( \Rightarrow m \approx 0,304\left( {{\rm{kg}}} \right)\)

Chọn C.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Phương pháp:

- Áp dụng nguyên lý bình thông nhau, áp suất tại các điểm khác nhau của cùng một chất lỏng nằm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang bằng nhau.

- Áp dụng định luật Boyle: \(pV = \) const.

Cách giải:

Như hình vẽ, một ống thủy tinh hình chữ U tiết diện đều có một đầu kín và một đầu hở. Bề mặt thủy tinh ngân ở hai nhánh ngang nhau và chiều dài cột khí trong nhánh kín là (ảnh 2)

Áp suất tại hai điểm màu đỏ bằng nhau và đều bằng áp suất khí quyển p0.

Thủy ngân bên nhánh phải dâng lên \(30 - 25 = 5\left( {{\rm{cm}}} \right)\)

Theo nguyên lý bình thông nhau, áp suất tại hai điểm màu đỏ bằng nhau: \( \Rightarrow p = {p_0} + h - 10\)

Trạng thái 1: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_1} = {p_0} = 75{\rm{cmHg}}}\\{{V_1} = S.{L_0} = S.30}\end{array}} \right.\)

Trạng thái 2: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_2} = {p_0} + h - 10 = 75 + h - 10 = 65 + h\left( {cmHg} \right)}\\{{V_2} = S.L = S.25}\end{array}} \right.\)

Vì nhiệt độ không đổi nên áp dụng định luật Boyle:

\({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow 75.30 = \left( {65 + h} \right).25 \Rightarrow h = 25\left( {{\rm{cm}}} \right)\)

Đáp án: 25.

Lời giải

Phương pháp:

Thể tích mà mỗi phân tử chiếm giữ: \(\frac{{{V_m}}}{N} = {d^3}\), d là khoảng cách giữa hai phân tử khí kề nhau.

Cách giải:

Thể tích mà mỗi phân tử chiếm giữ:

\(V = \frac{{{V_m}}}{{{N_A}}} = \frac{{22,4}}{{{{6,02.10}^{23}}}} \approx {3,72.10^{ - 26}}\left( {{{\rm{m}}^3}} \right)\)

Mà \(V = {d^3} \Rightarrow d = \sqrt[3]{V} = \sqrt[3]{{{{3,72.10}^{ - 26}}}} \approx {3,34.10^{ - 9}}\left( {\rm{m}} \right)\)

Đáp án: 3,3.

Câu 6

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP