Một ống nghiệm tiết diện đều có chiều dài 76cm, đặt thẳng đứng chứa một khối khí đến nửa ống, phía trên của ống là một cột thủy ngân. Nhiệt độ lúc đầu của khối khí là 00C. Áp suất khí quyển là 76cmHg. Để một nửa cột thủy ngân trào ra ngoài thì phải đun nóng khối khí lên đến nhiệt độ
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai*Xét 2 trạng thái của lượng khí trong ống nghiệm.
+ Trạng thái 1: \(p_1=p_0+h; V_1=S(l-h); T_1=273K\)
+ Trạng thái 2: \(p_2=p_0+h/2; V_2=S(l-h/2); T_2\)
+ Phương trình trạng thái khí lý tưởng:
\( \frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} \Leftrightarrow \frac{{({p_0} + h)(l - h)}}{{{T_1}}} = \frac{{({p_0} + \frac{h}{2})(l - \frac{h}{2})}}{{{T_2}}}\)
+ Để một nửa cột thủy ngân trào ra ngoài thì phải đun nóng khối khí lên đến nhiệt độ:
\( \frac{{({p_0} + h)(l - h)}}{{{T_1}}} = \frac{{({p_0} + \frac{h}{2})(l - \frac{h}{2})}}{{{T_2}}} \Leftrightarrow \frac{{(76 + 38)(76 - 38)}}{{273}} = \frac{{(76 + \frac{{38}}{2})(76 - \frac{{38}}{2})}}{{{T_2}}} \to {T_2} = 341,25K \to {t_2} = {68,25^0}C\)