Khi lấy nước từ một bình đang nút kín, ta chỉ lấy được một ít dù trong bình vẫn còn nhiều nước. Từ hiện tượng đó, một học sinh đã nảy ra ý tưởng thực hiện thí nghiệm xác định áp suất khí quyển bằng các dụng cụ đơn giản sau: Một ống thủy tinh hình trụ trong suốt có nút kín ở trên \(\left( {\rm{N}} \right)\) và vòi nhỏ có khóa \(\left( {\rm{k}} \right)\) ở đáy, thước đo chiều dài. Học sinh này tiến hành thí nghiệm theo các bước sau:

Bước 1: Đo chiều dài của ống là \({L_0}\), mở nút đổ nước vào ống đến chiều dài là \({L_1}\) rồi nút kín ống (\({L_1} < {L_0}\)).
Bước 2: Mở khóa k để nước chảy ra ngoài cho đến khi nước không chảy ra dù vẫn còn nước trong ống, đo chiều dài cột nước được \({L_2}\).
Bước 3: Thực hiện các thao tác tính toán và đưa ra kết quả về áp suất khí quyển. Coi khối lượng riêng của nước và gia tốc trọng trường là \(D\) và \(g\) đã biết, nhiệt độ không đổi trong quá trình thao tác.
a. Trong quá trình nước chảy ra ở vòi, lượng không khí trong ống thực hiện quá trình đẳng nhiệt.
b. Khi nước đang chảy ra, áp suất khí trong ống không đổi.
c. Khi nước trong ống không chảy ra nữa dù vẫn mở khóa k thì áp suất ở đáy ống bằng áp suất khí quyển.
d. Áp suất khí quyển tính theo công thức: \(p = \frac{{Dg{L_2}\left( {{L_0} - {L_1}} \right)}}{{{L_1} - {L_2}}}\).
Quảng cáo
Trả lời:
a) Theo đề bài: "nhiệt độ không đổi trong quá trình thao tác" ⇒ quá trình đẳng nhiệt.
⇒ a đúng.
b) Khi nước chảy ra, thể tích \(V\) của lượng khí phía trên tăng lên.
Theo định luật Boyle: pV = const ⇒ khi thể tích tăng thì áp suất p của lượng khí trong ống phải giảm dần. ⇒ b sai.
c) Nước ngừng chảy khi có sự cân bằng áp suất tại miệng vòi k. Tại điểm này, áp suất bên trong ống (gồm áp suất khí \({p_2}\) cộng với áp suất thủy tĩnh của cột nước \({L_2}\)) cân bằng với áp suất khí quyển \({p_0}\) bên ngoài.
⇒ c đúng.
d) Trạng thái 1: Thể tích khí \({V_1} = S\left( {{L_0} - {L_1}} \right)\), áp suất khí \({p_1} = {p_0}\) (do lúc đầu mở nút đổ nước vào rồi mới nút kín).
Trạng thái 2: Thể tích khí \({V_2} = S\left( {{L_0} - {L_2}} \right)\), áp suất khí \({p_2}\).
Điều kiện cân bằng tại đáy: \({p_0} = {p_2} + Dg{L_2} \Rightarrow {p_2} = {p_0} - Dg{L_2}\).
Áp dụng định luật Boyle: \({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2}\)
\( \Rightarrow {p_0}S\left( {{L_0} - {L_1}} \right) = \left( {{p_0} - Dg{L_2}} \right).S\left( {{L_0} - {L_2}} \right)\)
\( \Rightarrow {p_0}\left( {{L_1} - {L_2}} \right) = Dg{L_2}\left( {{L_0} - {L_2}} \right)\)
\( \Rightarrow {p_0} = \frac{{Dg{L_2}\left( {{L_0} - {L_2}} \right)}}{{{L_1} - {L_2}}}\)
⇒ d sai.
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Giả sử ban đầu \({O_2}\) có 1 mol và \({N_2}\) có 4 mol .
Gọi số mol \({O_2}\) hòa tan vào nước là \(x \Rightarrow \) số mol \({N_2}\) hòa tan vào nước là \(2x\).
Sau khi hòa tan ⇒ \({O_2}\) có \(1 - x{\rm{\;mol}}\) và \({N_2}\) có \(4 - 2x{\rm{\;mol}}\).
Ta có: \(n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{p.\frac{4}{3}\pi {R^3}}}{{RT}} \Rightarrow \frac{{n'}}{n} = \frac{{{p_0}}}{{{p_0} + h}}.{\left( {\frac{{{R_0}}}{R}} \right)^3}\)
\( \Rightarrow \frac{{1 - x + 4 - 2x}}{{1 + 4}} = \frac{{10}}{{10 + 4}}.{\left( {\frac{{4,1}}{{3,8}}} \right)^3} \Rightarrow x \approx 0,171 = 17,1{\rm{\% }}\)
Đáp án: 17
Lời giải
Vì lượng khí xác định có nhiệt độ không đổi nên áp dụng định luật Boyle:
\(pV = {\rm{\;const\;}} \Rightarrow \left( {{p_0} + h} \right).\frac{4}{3}\pi {R^3} = {p_0}.\frac{4}{3}\pi R_0^3\)
\( \Rightarrow \left( {10 + 4} \right).3,{8^3} = 10.R_0^3 \Rightarrow {R_0} = 4,25{\rm{\;mm}}\)
Đáp án: 4,25
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 4
mật độ phân tử tăng dần.
mật độ phân tử không đổi.
áp suất không đổi.
áp suất tăng dần.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 5
khối lượng riêng nhỏ hơn khí quyển bên ngoài.
áp suất nhỏ hơn khí quyển bên ngoài.
khối lượng riêng lớn hơn khí quyển bên ngoài.
áp suất lớn hơn khí quyển bên ngoài.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) 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 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 7
Nội năng của đồng xu tăng lên do nhận công.
Nội năng của đồng xu tăng lên do nhận nhiệt từ mặt bàn.
Nội năng của đồng xu giảm đi do thực hiện công.
Nội năng của đồng xu giảm đi do tỏa nhiệt ra môi trường.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.