Câu hỏi:

04/09/2025 11 Lưu

Một nhóm học sinh sử dụng bình thuỷ tinh hình cầu gắn với một ống nhỏ AB có tiết diện \(0,1{\rm{\;c}}{{\rm{m}}^2}\) trong đó có giọt thủy ngân dịch chuyển được để khảo sát quan hệ giữa các thông số trạng thái của khí trong bình.

Một nhóm học sinh sử dụng bình thuỷ tinh hình cầu gắn với một ống nhỏ AB có tiết diện  (ảnh 1)

Khi khảo sát ở \({20^ \circ }{\rm{C}}\) thì giọt thuỷ ngân cách A 30 cm. Bỏ qua sự nở vì nhiệt của bình. Nhóm học sinh thực hiện các thao tác thí nghiệm và rút ra được các kết luận.

     a) Hơ nóng khí trong bình thì giọt thuỷ ngân sẽ dịch chuyển lại gần đầu A.

     b) Vì không có sự nở vì nhiệt của bình nên quá trình biến đổi trạng thái của khối khí khi bị hơ nóng là quá trình đẳng tích.

     c) Khi nhiệt độ của khí được hơ nóng đến \({25^ \circ }{\rm{C}}\) thì giọt thuỷ ngân cách A 50 cm. Phần thể tích của khí chứa trong bình thủy tinh hình cầu là \(114,2{\rm{\;c}}{{\rm{m}}^3}\).

     d) Hơ nóng khí trong bình thì giọt thủy ngân sẽ dịch chuyển về phía B đến khi áp suất của khí trong bình cân bằng với áp suất khí quyển.

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

Áp dụng kiến thức về quá trình biến đổi trạng thái và đẳng quá trình.

Cách giải:

a) Khi hơ nóng bình thì giọt thủy ngân di chuyển lại gần đầu B.

\( \to \) a sai.

b) Vì không có sự nở vì nhiệt của bình nên quá trình biển đổi trạng thái của khối khí khi bị hơ nóng là quá trình đẳng áp.

\( \to \) b sai.

c) Vì quá trình biến đổi của khí là đẳng áp nên ta có:

\(\frac{V}{T} = \) const \( \Rightarrow \frac{{{V_0} + S{\ell _1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_0} + S{\ell _2}}}{{{T_2}}}\)

\( \Rightarrow \frac{{{V_0} + 0,1.30}}{{20 + 273}} = \frac{{{V_0} + 0,1.50}}{{25 + 273}} \Rightarrow {V_0} = 114,2\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}} \right)\)

\( \to \) đúng.

d) Hơ nóng khí trong bình thì giọt thủy ngân sẽ dịch chuyển về phía B đến khi áp suất của khí trong bình cân bằng với áp suất khí quyển.

\( \to \) đúng.

 

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Hình vẽ dưới đây mô tả các bộ phận của một bình nước nóng (còn gọi là bình nóng lạnh) trong gia đình.

Hình vẽ dưới đây mô tả các bộ phận của một bình nước nóng (còn gọi là bình nóng lạnh) trong gia đình. (ảnh 1) Đối với bình nước nóng gián tiếp, nước lạnh được dẫn vào qua van một chiều có thể tích 25 lít khi chứa đầy bình. Mỗi lần hoạt động, nước lạnh được đun nóng bằng thanh đốt để nhiệt độ tăng đến \({80^ \circ }{\rm{C}}\) thì rơ le nhiệt sẽ tự ngắt điện. Biết khối lượng riêng của nước \(\rho  = 1000{\rm{\;kg/}}{{\rm{m}}^3}\); nhiệt dung riêng của nước là \({\rm{c}} = 4180{\rm{\;J/}}\left( {{\rm{kg}}.{\rm{K}}} \right)\); bình có công suất 3000 W và hiệu suất đun bằng thanh đốt của bình là \({\rm{H}} = 90{\rm{\% }}\).

     a) Thời gian để đun nước tăng từ \({15^ \circ }{\rm{C}}\) trong mỗi lần hoạt động đến khi rơ le nhiệt ngắt điện bằng 42 phút (kết quả được làm tròn đến hàng đơn vị).

     b) Van một chiều được lắp ở ống dẫn nước lạnh đầu vào có tác dụng ngăn không cho nước trong bình nóng lạnh chảy ngược lại.

     c) Khi sử dụng bình nước nóng gián tiếp, người dùng có thể không cần ngắt điện mà vẫn không lo bị lãng phí điện so với việc phải ngắt điện khi không sử dụng.

     d) Đối với bình nước nóng gián tiếp, nước nóng được dẫn ra khỏi bình và trộn với một đường nước lạnh khác ở bộ vòi sen tạo ra nước có độ ấm theo mục đích của người sử dụng.

Lời giải

Phương pháp:

- Áp dụng công thức tính nhiệt lượng: \(Q = Pt\) và \(Q = mc{\rm{\Delta }}t\).

- Hiệu suất: \(H = \frac{{{Q_i}}}{{{Q_{tp}}}}\)

Cách giải:

a) Nhiệt lượng mà thanh đốt cung cấp: \(Q = Pt = 3000.t\)

Nhiệt lượng mà nước cần thu vào để tăng đến 80oC là:

\(Q' = mc{\rm{\Delta }}t = 25.4180.\left( {80 - 15} \right) = 6792500\left( J \right)\)

Hiệu suất thanh đốt của bình là \(90{\rm{\% }}\)

\( \Rightarrow H = \frac{{Q'}}{Q} \Rightarrow 90{\rm{\% }} = \frac{{6792500}}{{3000.t}}\)

\( \Rightarrow t \approx 2515,74\left( s \right) \approx 42\left( {{\rm{min}}} \right)\)

\( \to \) a đúng.

b) Van một chiều được lắp ở ống dẫn nước lạnh đầu vào có tác dụng ngăn không cho nước trong bình nóng lạnh chảy ngược lại.

\( \to \) b đúng.

c) Khi sử dụng bình nước nóng gián tiếp, người dùng có thể không cần ngắt điện mà vẫn không lo bị lãng phí điện so với việc phải ngắt điện khi không sử dụng.

\( \to \) c đúng.

d) Đối với bình nước nóng gián tiếp, nước nóng được dẫn ra khỏi bình và trộn với một đường nước lạnh khác ở bộ vòi sen tạo ra nước có độ ấm theo mục đích của người sử dụng.

\( \to \) d đúng.

 

Lời giải

Phương pháp:

- Áp dụng công thức tính nhiệt lượng:

+ Dây điện trở cung cấp: \(Q = Pt = UIt\)

+ Dùng để làm thay đổi nhiệt độ: \(Q = mc{\rm{\Delta }}t\).

Cách giải:

Nhiệt lượng mà dây nung cung cấp: \(Q = UIt\)

Nhiệt lượng mà ấm nhận để tăng nhiệt độ đến \({65^ \circ }{\rm{C}}\) là: \(Q' = mc{\rm{\Delta }}t\)

Mà \(Q = Q' \Rightarrow UIt = mc{\rm{\Delta }}t\)

\( \Rightarrow 15,6.2,5.\left( {8.60 + 48} \right) = 0,15.c\left( {65 - 32} \right)\)

\( \Rightarrow c = 4160\left( {{\rm{J/kg}}.{\rm{K}}} \right)\)

Đáp án: 4160.