Một bình đầy không khí ở điều kiện chuẩn, được đậy bằng một vật có khối lượng 2kg. Tiết diện của miệng bình là 10cm2. Tìm nhiệt độ cực đại của không khí trong bình để không khí trong bình không đẩy nắp bình lên và thoát ra ngoài. Biết áp suất khí quyển là p0=1atm
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Lực tác dụng lên nắp bình gồm có áp lực của không khí F1 trong bình, trọng lực P, áp lực của khí quyển F0.
+ Để nắp bình không bị bật ra thì ta có điều kiện sau :
\( P + {F_0} \ge {F_1} \Leftrightarrow mg + {P_0}S \ge {P_1}S \Leftrightarrow \frac{{mg}}{S} + {P_0} \ge {P_1}(1)\)
+ Khi nung bình thể tích không thay đổi, áp dụng định luật Sác- lơ : \( \frac{{{P_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{P_0}}}{{{T_0}}} \to {P_1} = {T_1}.\frac{{{P_0}}}{{{T_0}}}(2)\)
+ Thay vào (1): nhiệt độ cực đại của không khí trong bình để không khí trong bình không đẩy nắp bình lên và thoát ra ngoài:
\( \to \frac{{mg}}{S} + {P_0} \ge {T_1}.\frac{{{P_0}}}{{{T_0}}} \to {T_1} \le \left( {\frac{{mg}}{S} + {P_0}} \right)\frac{{{T_0}}}{{{P_0}}} \to {T_{\max }} = \left( {\frac{{mg}}{S} + {P_0}} \right)\frac{{{T_0}}}{{{P_0}}} = 329,6K \to {t_1} = {54,6^0}C\)