Một ống nhỏ dài, tiết diện đều (S), một đầu kín, một đầu hở lúc đầu ống đặt thẳng đứng, miệng ống ở trên. Trong ống về phía đáy có cột không khí dài $l_{1} = 30 c m$ ngăn cách với bên ngoài bằng cột thủy ngân dài h = 15cm. Áp suất khí quyển là 76cmHg và nhiệt độ không đổi.
Tính chiều cao của cột không khí chứa trong ống trong các trường hợp:
a) Ống đặt thẳng đứng, miệng ở dưới.
b) Ống đặt nằm ngang.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Bài tập Vật Lí 10: Các định luật chất khí !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

a) Ống đặt thẳng đứng, miệng ở dưới:

Gọi $p_{1}, V_{1}$ và $p_{2}, V_{2}$ là các áp suất, thể tích của cột không khí trong ống tương ứng với miệng ống ở phía trên và phía dưới. Ta có:

$p_{1} = p_{o} + h = 76 + 15 = 91 c m H g;$

$V_{1} = l_{1} S = 30 S$

$p_{2} = p_{o} - h = 76 - 15 = 61 c m H g;$

$V_{1} = l_{2} S$

Khối khí trong ống không đổi và nhiệt độ không đổi nên theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt:

$p_{1} V_{1} = p_{2} V_{2} \Leftrightarrow 91.30 S = 61 l_{2} S$

$\Rightarrow l_{2} = 44, 75 c m .$

b) Ống đặt nằm ngang:

Cột thủy ngân không có tác dụng lên cột không khí nên:

$p_{3} = p_{o}$ .

Theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt ta có:

$p_{1} V_{1} = p_{3} V_{3} \Leftrightarrow 91.30 S = 76 l_{3} S$

$\Rightarrow l_{3} = 35, 9 c m$

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 »

Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Nêu những quy ước về điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và áp suất như sau:

Xem đáp án

Lời giải

Người ta quy ước điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và áp suất như sau:

+ Nhiệt độ: $t_{o} = 0^{o} C \Leftrightarrow T_{o} = 273^{o} K$

+ áp suất:

$p_{0} = 760 m m H g \Leftrightarrow p_{0} = 1, {013.10}^{5} P a$ .

Hằng số của khí lí tưởng (R): Đối với 1 mol khí ở điều kiện tiêu chuẩn thì $\frac{p_{o} V_{o}}{T_{o}} = R$ gọi là hằng số của khí lí tưởng.

Với $p_{0} = 1, {013.10}^{5} P a$ ; $T_{0} = 273^{o} K$ ; $V_{0} = 22, 4 l / m o l$ , các phép tính cho thấy giá trị của R là: $R = 8, 31 J / m o l . K .$

Câu 2

Một bơm tay có chiều cao h = 50cm và đường kính d = 5cm, người ta dùng bơm này để đưa không khí vào trong săm xe đạp. Hỏi phải bơm bao nhiêu lâu để đưa vào săm 7 lít không khí có áp suất ${5.10}^{5} N / m^{2}$ . Biết rằng thời gian mỗi lần bơm là 2,5s và áp suất ban đầu của săm bằng áp suất khí quyển bằng $10^{5} N / m^{2}$ . Trong quá trình bơm nhiệt độ của không khí là không đổi.

Xem đáp án

Lời giải

Thể tích của bơm:

$V = s . h = \frac{π d^{2}}{4} . h$ $= \frac{3, 14. h^{2}}{4} .50$

$= 981, 25 c m^{3}$

Gọi n là số lần bơm để không khí đưa vào săm có áp suất $p_{1}$ và thể tích $V_{1}$ .

Ta có: $p = p_{1} + p_{0}$ hay

$p_{1} = p - p_{o} = (5 - 1) 10^{5} = {4.10}^{5} N / m^{2}$ .

Theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt:

$n p_{o} V_{o} = p_{1} V_{1}$ hay

$n = \frac{p_{1} V_{1}}{p_{o} V_{o}} = \frac{{4.10}^{5} {.7.10}^{3}}{10^{5} .981, 25} \approx 29$ lần.

Cứ 1 lần bơm mất thời gian là 2,5s

$\Rightarrow$ 29 lần bơm mất thời gian là t = 72,5s

Câu 3