Câu hỏi:

24/09/2025 22 Lưu

Một người chế tạo dụng cụ đo độ nghiêng của bề mặt nằm ngang là một ống thủy 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 $l$ (m). Khi đặt ống trên mặt phẳng nằm ngang, cột thuỷ ngân nằm chính giữa ống và phần ống chứa khí ở hai đầu dài $L$ (m) như nhau. Khi dựng ống thẳng đứng, cột thuỷ ngân bị dịch xuống một đoạn $\Delta l$ (m), phần ống chứa khí phía dưới ngắn hơn phần ống phía trên như hình bên. Cho $L = 0{,}50$ m; $l = 0{,}10$ m; $\Delta l = 0{,}05$ m. Hãy xác định áp suất $p_0$ của khối khí ở mỗi phần trong ống thuỷ tinh khi ống nằm ngang theo đơn vị cmHg. Nhiệt độ của khối khí trong ống thuỷ tinh được xem không thay đổi.

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Khối khí ở phía trên

 

Khối khí ở phía dưới

Trạng thái 1

Trạng thái 2

 

Trạng thái 1

Trạng thái 2

\[
p_0\ (\text{cmHg}), \quad V_0 = S \cdot L\ (\text{m}^3)
\]
\[
p_1\ (\text{cmHg}), \quad V_1 = S \cdot (L + \Delta l)
\]

 

\[
p_0\ (\text{cmHg}), \quad V_0 = S \cdot L\ (\text{m}^3)
\]
\[
p_2 = p_1 + p_{Hg}\ (\text{cmHg}), \quad V_2 = S \cdot (L - \Delta l)
\]

Áp dụng định luật Boyle cho khối khí ở phía trên:
\[
p_0 V_0 = p_1 V_1 \;\;\Rightarrow\;\; p_0 \cdot S \cdot L = p_1 \cdot S \cdot (L+\Delta l)
\;\;\Rightarrow\;\; p_1 = \frac{p_0 L}{L+\Delta l} \quad (1)
\]

Áp dụng định luật Boyle cho khối khí ở phía dưới:
\[
p_0 V_0 = p_2 V_2 \;\;\Rightarrow\;\; p_0 \cdot S \cdot L = (p_1+p_{Hg}) \cdot S \cdot (L-\Delta l)
\]
\[
\Rightarrow\;\; p_0 L = \frac{p_0 L}{L+\Delta l}\cdot (L-\Delta l) + p_{Hg}\cdot (L-\Delta l) \quad (2)
\]

Từ (1) và (2) suy ra:
\[
p_{Hg} = \frac{p_0 L}{L-\Delta l} - \frac{p_0 L}{L+\Delta l}
\;\;\Rightarrow\;\; p_0 = \frac{p_{Hg}(L^2 - (\Delta l)^2)}{2L\cdot \Delta l}
\]

Thay số:
\[
p_0 = 10 \cdot \frac{0{,}50^2 - 0{,}05^2}{2 \cdot 0{,}50 \cdot 0{,}05}
= 49{,}5\ \text{cmHg}.
\]

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Đổi 30 lít/giờ:
\[
\frac{30 \cdot 10^{-3}\ \mathrm{m^3}}{3600\ \mathrm{s}}=\frac{1}{120\,000}\ \mathrm{m^3/s}.
\]

Lượng nước chảy qua buồng đốt trong mỗi giây:
\[
m = D \cdot V = 997 \cdot \frac{1}{120\,000}\ \mathrm{kg}
= \frac{997}{120\,000}\ \mathrm{kg}
= \frac{997}{120}\ \mathrm{g}.
\]

Số phân tử nước chảy qua buồng đốt trong mỗi giây:
\[
N = n \cdot N_A = \frac{m}{M}\cdot N_A
= \frac{\tfrac{997}{120}}{18}\cdot 6{,}02\cdot 10^{23}
\approx 2{,}78 \cdot 10^{23}\ \text{phân tử}.
\]

Vậy x = 2,78.

Lời giải

Khối lượng $_{92}^{235}U$ chứa trong 100 kg quặng uranium:
\[
25\% \cdot 100 = 25\ \text{kg}
\]