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:
Gọi ρ 1 và ρ 2 là khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ T 1 = 27 + 273 = 300 K và nhiệt độ T 2 là nhiệt độ khi khí cầu bắt đầu bay lên.
Khi khí cầu bay lên:
F Á c - s i - m é t = P v ỏ k h í c ầ u + P c ủ a k h ô n g k h í n ó n g
ρ 1 gV = mg + ρ 2 gV
ρ 2 = ρ 1 – m/V (1)
Ở điều kiện chuẩn, khối lượng riêng của không khí là:
ρ 0 = 29g/22,4l = 1,295g/ d m 3 = 1,295kg/ m 3
Vì thể tích của một lượng khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối khi áp suất không đổi nên khối lượng riêng của một lượng khí tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối khi áp suất không đổi.
Ta có: ρ 1 = T 0 ρ 0 / T 1 (2)
Từ (1) và (2) suy ra: ρ 1 = 1,178 kg/ m 3
Do đó ρ 2 = 0,928 kg/ m 3
t 2 = 108 ° C
Cần tác dụng vào nắp một lực thằng được trọng lượng của nắp và lực gây ra bởi sự chênh lệch áp suất giữa không khí bên ngoài và bên trong bình:
F = mg + S( p 1 - p 2 ) = mg + π d 2 /4( p 1 - p 2 ) = 692N
Xét lượng khí trong bình.
Trạng thái đầu: V 1 = 8 lít; T 1 = 100 + 273 = 373 K ; p 1 = 10 5 N/ m 2
Trạng thái cuối: V 2 = 8 lít; T 2 = 20 + 273 = 293 K; p 2 = ?
Vì thể tích không đổi nên:
p 1 / T 1 = p 2 / T 2 ⇒ p 2 = p 1 T 2 / T 1 = 7,86. 10 4 N/ m 2
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
Trước khi nút bật ra, thể tích khí trong chai không đổi và quá trình đun nóng là quá trình đẳng tích. Tại thời điểm nút bật ra, áp lực không khí trong chai tác dụng lên nút phải lớn hơn áp lực của khí quyển và lực ma sát
p 2 S > F m s + p 1 S
Do đó p 2 > F m s /s + p 1
Vì quá trình là đẳng tích nên:
p 1 / T 1 = p 2 / T 2 ⇒ T 2 = T 1 p 2 / p 1 = T 1 / p 1 ( F m s /s + p 1 )
Thay số vào ta được :
T 2 ≈ 402K
Phải đun nóng tới nhiệt độ ít nhất là T 2 = 402 K hoặc t 2 = 129 ° C
