Một cốc nước chứa không khí ở điều kiện tiêu chuẩn được đậy kín bằng 1 cái nắp có khối lượng m . Tiết diện của miệng cốc là 10cm2 . Khi đun nóng không khí trong cốc , nhiệt độ tăng lên đén 100oC thì nắp cốc bị đẩy lên và hở miệng cốc , không khí nóng ra ngoài . Biết áp suất khí quyển là 1 Atm = 105 N/m2 . Tính khối lượng của nắp đậy.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án: B
Ta có:
Lượng không khí trong bình được đun nóng trong một quá trình đẳng tích.
Trạng thái 1: t 1 = 0 0 C → T 1 = 0 + 273 = 273 K p 1 = 1 a t m
Trạng thái 2: t 2 = ? p 2 = F s + p 0
p 2 = p 0 + F s = 10 5 + 2.10 10.10 − 4 = 1,2.10 5 ( P a )
Trong quá trình đẳng tích:
p 2 T 2 = p 1 T 1 → T 2 = p 2 T 1 p 1 = 323,4 0 K
Đáp án C
Gọi P o và T o lần lượt là áp suất và nhiệt độ ban đầu của khối khí trong bình
Gọi P và T lần lượt là áp suất và nhiệt độ của khối khí trong bình khi nút bắt đầu bị đẩy lên
Vì thể tích của khối khí là không thay đổi ngay trước khi nút bị đẩy lên, do đó theo định luật Sác – lơ, ta có:
khi nút bắt đầu bị đẩy lên, ta có:
Giải kiểu này em chắc bn ấy ko thể hiểu được
Phải chia thành 4 cái Qthu: hóa hơi, tan chảy, từ -10 lên 0 độ, từ 0 độ lên 10 độ
1 cái Qthu: do nước tỏa nhiệt hạ từ 30->10 độ C
Nhiệt lượng toả ra
\(Q_{toả}=0,2.880\left(100-27\right)=12848J\)
Ta có phương trình cân bằng nhiệt
\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ \Leftrightarrow12848=m_n4200\left(27-20\right)\\ \Rightarrow m_n\approx0,43kg\)
Tóm tắt:
\(m_1=0,2kg\)
\(t_1=100^oC\)
\(t_2=20^oC\)
\(t=27^oC\)
\(\Rightarrow\Delta t_1=t_1-t=100-27=73^oC\)
\(\Rightarrow\Delta t_2=t-t_2=27-20=7^oC\)
\(c_1=880J/kg.K\)
\(c_2=4200J/kg.K\)
==========
\(m_2=?kg\)
Do nhiệt lượng quả cầu tỏa ra bằng nhiệt lượng của nước thu vào nên ta có phương trình cân bằng nhiệt:
\(Q_1=Q_2\)
\(\Leftrightarrow m_1.c_1.\Delta t_1=m_2.c_2.\Delta t_2\)
\(\Leftrightarrow0,2.880.73=m_2.4200.7\)
\(\Leftrightarrow12848=29400m_2\)
\(\Leftrightarrow m_2=\dfrac{12848}{29400}\approx0,44\left(kg\right)\)
Tóm tắt
\(m_1=0,2kg\)
\(t_1=100^0C\)
\(t_2=20^0C\)
\(t=27^0C\)
\(c_1=880J/kg.K\)
\(c_2=4200J/kg.K\)
________________
\(m_2=?kg\)
Giải
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có
\(Q_1=Q_2\)
\(\Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)\)
\(\Leftrightarrow0,2.880.\left(100-27\right)=m_2.4200.\left(27-20\right)\)
\(\Leftrightarrow12848=29400m_2\)
\(\Leftrightarrow m_2=\dfrac{12848}{29400}\)
\(\Leftrightarrow m_2=0,44kg\)
Khi không khí chưa thoát ra khỏi phòng:
p 0 V 0 = m 0 μ R T ⇒ m 0 = p 0 V 0 μ R T 0 (1)
Khi không khí đã thoát ra khỏi phòng thì với lượng không khí còn lại trong phòng:
p 1 V 1 = m 1 μ R T ⇒ m 1 = p 1 V 1 μ R T 1 = p 1 V 0 μ R T 1 (2)
Từ (1) và (2)
⇒ m 1 = m 0 T 1 p 2 T 2 p 1 = ρ 0 V 0 T 0 p 1 T 1 p 0 ⇒ m 1 = 1 , 293.4.5.8 273.78 283.76 m 1 = 204 , 82 ( k g )
Thể tích khí thoát ra ở điều kiện chuẩn là:
Δ V 0 = Δ m ρ 0 = m 0 − m 1 ρ 0 ∆ V o = 206 , 88 − 204 , 82 1 , 293 = 1 , 59 m 3
+ Khi không khí đà thoát ra khỏi phòng thì với lượng không khí còn lại trong phòng: