Một Ống thủy tinh hình trụ, một đầu kín một đầu hở, dài 40cm chứa không khí với áp suất khí quyến 105N/ m 2 . Ẩn ống xuống chậu nước theo phương thẳng đứng, miệng ống ở dưới sao cho đầu kín ngang với mặt nước. Tính chiều cao cột nước trong ống, biết trọng lượng riêng của nước là: d = 10 4 N / m 3
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có
{ p = p 0 + ( h − x ) . d V = ( h − x ) . S M à p 0 V 0 = p . V ⇒ 10 5 .0 , 4. S = [ 10 5 + ( 0 , 4 − x ) .10 4 ] . ( 0 , 4 − x ) . S ⇒ x 2 − 10 , 8. x + 0 , 16 = 0 ⇒ x ≈ 1 , 5 ( c m )
Gọi S là diện tích ống thủy tinh. Chiều dài cột không khí có trong ống là
Khi lật ngược miệng ống phía dưới thì cột thủy ngân còn lại trong ống là x nên
Mà x < 40(cm) nên x = 20(cm)
Vậy độ cao cột thủy ngân còn lại trong ống là 20cm
Gọi S là diện tích ống thủy tinh.
Chiều dài cột không khí có trong ống là l1 = 60 – 40 = 20 cm.
Áp suất không khí trong ống p 1 = p 0 + 40 = 120 ( c m H g )
Khi lật ngược miệng ống phía dưới thì cột thủy ngân còn lại trong ống là x nên p 2 = p 0 − x = 80 − x ( c m H g ) chiều dài cột không khí l2 = 60 – x
Ta có
p 1 V 1 = p 2 V 2 ⇒ p 1 . l 1 . S = p 2 . l 2 . S ⇒ 120.20 = ( 80 − x ) ( 60 − x ) ⇒ x 2 − 140 x + 2400 = 0 ⇒ { x 1 = 120 ( c m ) x 2 = 20 ( c m )
Mà x < 40 c m nên x = 20 ( cm )
Vậy độ cao cột thủy ngân còn lại trong ống là 20 cm
Ban đầu, mực nước bên trong và ngoài ống bằng nhau nên áp suất trong ống bằng áp suất khí quyển là p0 = 760 mmHg
Khi rút ống lên trên 1 đoạn 4cm, ta gọi độ cao của mực nước bên trog với ngoài ống là \(x\) (cm) thì độ dài của phần không khí trog ống là: \(l'= 20 + 4-x=24-x\)
Xét quá trình đẳng nhiệt với không khí trong ống, ta có: \(P_0V_0=P_1V_1\)
\(\Rightarrow P_1=P_0 \dfrac{V_0}{V_1}=P_0.\dfrac{l}{l'}=P_0.\dfrac{20}{24-x}\)
Xét một điểm ở miệng ống ngang mặt nước, áp suất tại đó bằng:
\(P=P_0=P_1+\rho g x\)
\(\Rightarrow P_0=P_0.\dfrac{20}{24-x}+\rho.g.x\)
\(\Rightarrow 76.13,6 =76.13,6.\dfrac{20}{24-x}+1.10.x\)
Bạn giải tiếp rồi tìm x nhé
Trong biểu thức cuối phải là:
\(76.13,6=76.13,6.\dfrac{20}{24-x}+1.x\)
Chọn đáp án C
? Lời giải:
+ Ổng đặt nghiêng góc 30 ° so với phương ngang, miệng ở dưới
+ Cột thủy ngân có độ dài là h nhưng khi đặt nghiêng ra thì độ cao của cột thủy ngân là
Ta có p 1 . V 1 = p 2 . V 2
⇒ ( p 0 − 20 ) .48 = ( p 0 + 20 ) .28 ⇒ p 0 = 76 ( c m H g )
Mặt khác:
p 0 V 0 = p 1 V 1 ⇒ 16. l = 56.48 ⇒ l = 35 , 37 ( c m )