Câu hỏi:

13/07/2024 11,520

Người ta nối hai pit-tông của hai xilanh giống nhau bằng một thanh cứng sao cho thể tích dưới hai pit-tông bằng nhau. Dưới hai pit-tông có hai lượng khí như nhau ở nhiệt độ $T_{0}$ , áp suất $p_{0}$ . Áp suất khí trong hai xilanh sẽ thay đổi như thế nào, nếu đun nóng một xilanh lên tới nhiệt độ $T_{1}$ đổng thời làm lạnh xilanh kia xuống nhiệt độ $T_{2}$ ? Khi đó, sự thay đổi thể tích tương đối của khí trong mỗi xilanh sẽ bằng bao nhiêu ? Bỏ qua trọng lượng của pit-tông và thanh nối ; coi ma sát không đáng kể ; áp suất của khí quyển là $p_{a}$

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Giải Sách Bài Tập Vật Lí 10 Phần 2: Nhiệt học !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

- Khí trong xi lanh bên trái

+ Trạng thái 1: Trước khi đun nóng: $p_{0}$ ; $V_{0}$ ; $T_{0}$ .

+ Trạng thái 2: Sau khi đun nóng: $p_{1}$ ; $V_{1}$ ; $T_{1}$ .

Vì khối lượng khí không đổi nên:

$p_{0}$ $V_{0}$ / $T_{0}$ = pV/T (1)

- Khí trong xi lanh bên phải

+ Trạng thái 1( trước khi làm nguội): $p_{0}$ ; $V_{0}$ ; $T_{0}$

+ Trạng thái 2(sau khi làm nguội): $p_{2}$ ; $V_{1}$ ; $T_{2}$

Khối lượng khí không đổi nên:

$p_{0}$ $V_{0}$ / $T_{0}$ = $p_{2}$ $V_{1}$ / $T_{2}$ (2)

Vì pit-tông cân bằng nên:

Ở trạng thái 1: 2 $p_{a}$ = 2 $p_{0}$

Ở trạng thái 2: 2 $p_{0}$ = $p_{1}$ + $p_{2}$ (3)

Sự thay đổi thể tích tương đối của khí trong xi lanh:

x = ( $V_{0}$ - $V_{1}$ )/ $V_{0}$ (4)

Từ (1), (2), (3), (4) suy ra :

Giải sách bài tập Vật Lí 10 | Giải sbt Vật Lí 10

Hot: Học hè online Toán, Văn, Anh...lớp 1-12 tại Vietjack với hơn 1 triệu bài tập có đáp án. Học ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 27 $°$ C và áp suất 40 atm. Nếu giảm nhiệt độ xuống tới 12C và để một nửa lượng khí thoát ra ngoài thì áp suất khí còn lại trong bình sẽ bằng bao nhiêu ?

Xem đáp án

Lời giải

Xét lượng khí còn lại trong bình

Trạng thái 1: $V_{1}$ = V/2; $T_{1}$ = 27 + 273 = 300 K; $p_{1}$ = 40 atm.

Trạng thái 2: $V_{2}$ = V; $T_{2}$ = 12 + 273 = 285 K; $p_{2}$ = ? atm,

Giải sách bài tập Vật Lí 10 | Giải sbt Vật Lí 10

Câu 2

Một khí cầu có thể tích V = 336 $m^{3}$ và khối lượng vỏ m = 84 kg được bơm không khí nóng tới áp suất bằng áp suất không khí bên ngoài. Không khí nóng phải có nhiệt độ bằng bao nhiêu để khí cầu bắt đầu bay lên ? Biết không khí bên ngoài có nhiệt độ 27 $°$ C và áp suất 1 atm ; khối lượng mol của không khí ở điều kiện chuẩn là 29. $10^{3}$ kg/mol.

Xem đáp án

Lời giải

Gọi $ρ_{1}$ và $ρ_{2}$ là khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ $T_{1}$ = 27 + 273 = 300 K và nhiệt độ $T_{2}$ là nhiệt độ khi khí cầu bắt đầu bay lên.

Khi khí cầu bay lên:

$F_{Á c - s i - m é t} = P_{v ỏ k h í c ầ u} + P_{c ủ a k h ô n g k h í n ó n g}$

$ρ_{1}$ gV = mg + $ρ_{2}$ gV

$ρ_{2}$ = $ρ_{1}$ – m/V (1)

Ở điều kiện chuẩn, khối lượng riêng của không khí là:

$ρ_{0}$ = 29g/22,4l = 1,295g/ $d m^{3}$ = 1,295kg/ $m^{3}$

Vì thể tích của một lượng khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối khi áp suất không đổi nên khối lượng riêng của một lượng khí tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối khi áp suất không đổi.

Ta có: $ρ_{1}$ = $T_{0}$ $ρ_{0}$ / $T_{1}$ (2)

Từ (1) và (2) suy ra: $ρ_{1}$ = 1,178 kg/ $m^{3}$

Do đó $ρ_{2}$ = 0,928 kg/ $m^{3}$

Giải sách bài tập Vật Lí 10 | Giải sbt Vật Lí 10

$t_{2}$ = 108 $°$ C

Câu 3