Cho 1 ống nghiệm 1 đầu kín được đặt nằm ngang; tiết diện đều, bên trong có cột không khí cao l=20cm ngăn cách với bên ngoài bằng giọt thủy ngân dài d=4cm. Cho áp suất khí quyển là
Qúa trình nào sau đây là đẳng quá trình?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án A.
Tương tự lúc này ta có:
p
0
l
S
=
p
0
−
d
l
2
S
⇒
l
2
=
p
0
p
0
−
d
.
l
=
76
72
.20
=
21
,
111
c
m
- Trạng thái 1 của không khí trong ống nằm ngang. Với lượng khí ở bên phải cũng như ở bên trái cột thủy ngân: p 1 ; V 1
- Trạng thái 2 của không khí khi ống nằm nghiêng.
+ Với lượng khí ở bên trái: p 2 ; V 2
+ Với lượng khí ở bên phải: p ' 2 ; V ' 2
- Trạng thái 3 của không khí khi ống thẳng đứng.
+ Với lượng khí ở bên trái: p 3 ; V 3
+ Với lượng khí ở bên phải: p ' 3 ; V ' 3
Theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt. Ta có:
p 1 V 1 = p 2 V 2 = p 3 V 3 => p 1 l 1 = p 2 l 2 = p 3 l 3
Và p 1 V 1 = p ' 2 V ' 2 = p ' 3 V ' 3 => p 1 l 1 = p ' 2 l ' 2 = p ' 3 l ' 3
Khi ống nằm nghiêng thì: l 2 = l 1 – ∆ l 1 và l ' 2 = l 1 + ∆ l 1
Khi ống thẳng đứng thì: l 3 = l 1 – ∆ l 2 và l ' 3 = l1 + ∆ l 2
Ngoài ra, khi cột thủy ngân đã cân bằng thì:
p 2 = p ' 2 + ρ ghsin α và p 3 = p ' 3 + ρ gh.
Thay các giá trị của l 2 , l 3 , l ' 2 , l ' 3 , p 2 , p 3 vào các phương trình của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt ở trên, ta được:
p 1 l 1 = ( p ' 2 + ρ ghsinα)( l 1 – ∆ l 1 )
p 1 l 1 = ( p ' 3 + ρ gh)( l 1 – ∆ l 2 )
p 1 l 1 = p ' 2 ( l 1 + ∆ l 1 ) và p 1 l 1 = p ' 3 ( l 1 + ∆ l 2 )
giải hệ phương trình trên với p 1 ta có:
p 1 ≈ 6 mmHg
a. Ống thẳng đứng miệng ở dưới
Ta có p 1 . V 1 = p 2 . V 2
{ p 1 = p 0 + h = 76 + 15 = 91 ( c m H g ) V 1 = l 1 . S = 30. S { p 2 = p 0 − h = 76 − 15 = 61 ( c m H g ) V 2 = l 2 . S ⇒ 91.30. S = 61. l 2 . S ⇒ l 2 = 44 , 75 ( c m )
b. Ống đặt nghiêng góc 30 0 so với phương ngang, miệng ở trên.
Cột thủy ngân có đọ dài là h nhưng khi đặt nghiêng ra thì đọ cao của cột thủy ngân là h / = h . sin 30 0 = h 2
Ta có p 1 . V 1 = p 3 . V 3
V ớ i { p 3 = p 0 + h / = 76 + 7 , 5 = 83 , 5 ( c m H g ) V 3 = l 3 . S ⇒ 91.30. S = 83 , 5. l 3 . S ⇒ l 3 = 32 , 7 ( c m )
c, Ống đặt nghiêng góc 30 0 so với phương ngang, miệng ở dưới.
Cột thủy ngân có đọ dài là h nhưng khi đặt nghiêng ra thì đọ cao của cột thủy ngân là h / = h . sin 30 0 = h 2
p 1 . V 1 = p 4 . V 4 V ớ i { p 4 = p 0 − h / = 76 − 7 , 5 = 68 , 5 ( c m H g ) V 4 = l 4 . S ⇒ 91.30. S = 68 , 5. l 4 . S ⇒ l 4 = 39 , 9 ( c m )
d. Ống đặt nằm ngang p 5 = p 0
Ta có p 1 . V 1 = p 5 . V 5 ⇒ 91.30. S = 76. l 5 . S ⇒ l 5 = 35 , 9 ( c m )
Đáp án C