Một bình hình trụ dung tích $10$ lít, đặt thẳng đứng, được đậy kín bằng nắp có khối lượng $1$ kg, bán kính $10$ cm. Trong bình chứa khí lí tưởng ở nhiệt độ $100^\circ$C và áp suất bằng áp suất khí quyển $10^5 \,\text{Pa}$. Khi nhiệt độ khí trong bình giảm còn $25^\circ$C thì cần một lực tối thiểu bằng bao nhiêu \textit{newton} (N) để mở nắp bình (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)? Lấy $g = 10 \,\text{m/s}^2$.
Một bình hình trụ dung tích $10$ lít, đặt thẳng đứng, được đậy kín bằng nắp có khối lượng $1$ kg, bán kính $10$ cm. Trong bình chứa khí lí tưởng ở nhiệt độ $100^\circ$C và áp suất bằng áp suất khí quyển $10^5 \,\text{Pa}$. Khi nhiệt độ khí trong bình giảm còn $25^\circ$C thì cần một lực tối thiểu bằng bao nhiêu \textit{newton} (N) để mở nắp bình (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)? Lấy $g = 10 \,\text{m/s}^2$.

Quảng cáo
Trả lời:

Diện tích nắp là:
\[
S = \pi R^2 = 3{,}14 \cdot 0{,}1^2 = 0{,}0314 \,\text{m}^2
\]
Khi trong bình có khối lượng và thể tích không đổi, nên ta có:
\[
\frac{p_1}{T_1} = \frac{p_2}{T_2} \Rightarrow p_2 = \frac{298}{373} \cdot 10^5 \,\text{Pa}
\]
Để mở nắp bình thì cần một lực $F$ có độ lớn thỏa mãn biểu thức:
\[
F \geq mg + p_0 S - p_2 S
\]
\[
\Rightarrow F_{\min} = mg + p_0 S - p_2 S
= 1 \cdot 10 + 10^5 \cdot 0{,}0314 - \frac{298}{373} \cdot 10^5 \cdot 0{,}0314
\approx 641 \,\text{N}
\]
Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
A. $\dfrac{13}{2} nRT$
B. $\dfrac{11}{2} nRT$
C. $\dfrac{9}{2} nRT$
Lời giải
Đáp án đúng là A
Quá trình (1) sang (2) là quá trình đẳng tích, ta có:
và khối khí không thực hiện công $A_{12} = 0$
Quá trình (2) sang (3) là quá trình đẳng áp, ta có:
và khối khí thực hiện công có độ lớn
Áp dụng phương trình Claperon cho khối khí tại trạng thái (1), ta có:
Suy ra: $A_{23} = 2nRT$
Nội năng của khối khí ở trạng thái (1), (2), (3) lần lượt là:
Độ biến thiên nội năng của khối khí trong quá trình (1) $\rightarrow$ (2) $\rightarrow$ (3) lần lượt là:
Nhiệt lượng mà khối khí nhận được trong cả quá trình (1) $\rightarrow$ (2) $\rightarrow$ (3) là:
Câu 2
A. $47^\circ\mathrm{C}$
B. $48^\circ\mathrm{C}$
C. $53^\circ\mathrm{C}$
Lời giải
Đáp án đúng là B
Khối lượng ethanol chứa trong $20\,\ell$ rượu gạo $40^\circ$ là:
\[
m_e = D_e V_e = 789{,}40 \cdot 20 \cdot 10^{-3} = 6{,}312\,\mathrm{kg}.
\]
Khối lượng nước chứa trong $20\,\ell$ rượu gạo $40^\circ$ là:
\[
m_n = D_n V_n = 997{,}60 \cdot 20 \cdot 10^{-3} = 11{,}964\,\mathrm{kg}.
\]
Xét sự trao đổi nhiệt giữa ethanol và nước, ta có:
\[
Q_{\text{toả}} = Q_{\text{thu}} \;\;\Rightarrow\;\; m_n c_n (t_n - 45) = m_e c_e (45 - 35).
\]
\[
11{,}964 \cdot 4200 \cdot (t_n - 45) = 6{,}312 \cdot 2440 \cdot 10
\]
\[
t_n = \frac{106337}{20937} \approx 48^\circ\mathrm{C}.
\]
Câu 3
A. $131{,}25\,\mathrm{J}$
B. $18{,}75\,\mathrm{J}$
C. $150\,\mathrm{J}$
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.
Câu 4
A. $3{,}95 \cdot 10^{21}$ phân tử.
B. $4{,}36 \cdot 10^{21}$ phân tử.
C. $1{,}88 \cdot 10^{22}$ phân tử.
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.
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.
Câu 6
A. Dòng điện cảm ứng có chiều cùng chiều quay của kim đồng hồ và khung dây chuyển động đi xuống.
B. Dòng điện cảm ứng có chiều ngược chiều quay của kim đồng hồ và khung dây chuyển động đi lên.
C. Dòng điện cảm ứng có chiều cùng chiều quay của kim đồng hồ và khung dây chuyển động đi lên.
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.
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.