Một chai chứa không khí được nút kín bằng một nút có trọng lượng không đáng kể, tiết diện 2,5 cm2. Hỏi phải đun nóng không khí trong chai lên tới nhiệt độ tối thiểu bằng bao nhiêu để nút bật ra? Biết lực ma sát giữa nút và chai có độ lớn là 12 N, áp suất ban đầu của không khí trong chai bằng áp suất khí quyển và bằng 9,8.104 Pa, nhiệt độ ban đầu của không khí trong chai là -30C.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Tại thời điểm nút chai chưa mở ra thể tích khí trong bình là không đổi
*Xét lượng khí trong chai
+ Trạng thái 1: \(p_1=p_0=9,8.10^4 (Pa); T_1=270K\)
+ Trạng thái 2: \(p_2; T_2\)
+ Nút chai bắt đầu bị mở ra khi áp lực trong chai tác dụng lên nút chai tối thiểu phải bằng lực ma sát + áp lực khí quyển.
\( {F_0} + {F_{ms}} = {F_2} \to {p_0}S + {F_{ms}} = {p_2}S \to {p_2} = {p_0} + \frac{{{F_{ms}}}}{S}\)
+ Áp dụng định luật Sác – lơ cho hai trạng thái:
\( \frac{{{P_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{P_2}}}{{{T_2}}} \to {T_2} = {T_1}\frac{{{P_2}}}{{{P_1}}} = {T_1}.\frac{{{P_0} + \frac{{{F_{ms}}}}{S}}}{{{P_0}}} = {T_1}\left( {1 + \frac{{{F_{ms}}}}{{S{P_0}}}} \right) = 270\left( {1 + \frac{{12}}{{{{2,5.10}^{ - 4}}{{.9,8.10}^4}}}} \right) = 402K\)
+ Đun nóng không khí trong chai lên tới nhiệt độ tối thiểu bằng: \(t_2=402-273=129^0C\)
Câu hỏi liên quan
-
Một bóng đèn dây tóc chưa sáng chứa khí lí tưởng ở nhiệt độ 270C khi bóng đèn phát sáng ở nhiệt độ 1050C thì áp suất thay đổi một lượng là 0,2atm. Áp suất bên trong bóng đèn trước khi thắp sáng.
-
Quá trình biến đổi trạng thái trong đó thể tích được giữ không đổi gọi là quá trình:
-
Phát biểu nào sau đây là phù hợp với định luật Gay Luy xắc?
-
Chọn biểu thức của định luật Saclo
-
Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ, khi đèn sáng nhiệt độ của bóng đèn là 4000C, áp suất trong bóng đèn bằng áp suất khí quyển 1atm. Tính áp suất khí trong bóng đèn khi đèn chưa sáng ở 220C
-
Trong hình vẽ là đường đẳng tích của hai lượng khí giống nhau kết quả nào sau đây là đúng khi so sánh các thể tích V1 và V2?
.PNG)
-
Một bình kín chứa khí ôxi ở nhiệt độ 200C và áp suất 105 Pa. Nếu đem bình phơi nắng ở nhiệt độ 400C thì áp suất trong bình bằng
-
12g khí chiếm thể tích 4l ở 70C, sau khi nung nóng đẳng áp khối lượng riêng của khí là 1,2g/l. Nhiệt độ của khí sau khi nung nóng có giá trị là:
-
Van an toàn của một nồi áp suất sẽ mở khi áp suất nồi bằng 10 atm. Ở 200C, hơi trong nồi có áp suất 1,5atm. Hỏi ở nhiệt độ nào thì van an toàn sẽ mở
-
Trong quá trình đẳng tích thì:
-
Một bình được nạp khí ở 350 C dưới áp suất 350 Pa. Sau đó bình được chuyển đến một nơi có nhiệt độ 400C. Tính độ tăng áp suất của khí trong bình.
-
Các câu sau đây, có bao nhiêu câu đúng,
- Trong quá trình đẳng tích, áp suất cuả một lượng khí tỉ lệ với nhiệt độ.
- Trong quá trình đẳng tích khi nhiệt độ tăng từ 200oC lên 400oC thì áp suất tăng lên gấp đôi.
- Trong quá trình đẳng tích khi nhiệt độ tăng từ 200K lên 400K thì áp suất tăng lên gấp đôi
- Đường biểu diễn quá trình đẳng tích trong hệ toạ độ (p, T) là đường thẳng có đường kéo dài đi qua gốc toạ độ.
-
Trong hệ toạ độ (p-T), đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng tích:
-
Định luật Sác – lơ được áp dụng gần đúng
-
Chọn câu đúng: Đối với 1 lượng khí xác định, quá trình nào sau đây là đẳng tích:
-
Một bình thép chứa khí ở 270C dưới áp suất 6,3.10-5Pa, làm lạnh bình tới nhiệt độ -830C thì áp suất của khí trong bình là bao nhiêu?
-
Hình bên biểu diễn đồ thị biến đổi trạng thái của một lượng khí. Hỏi trong quá trình này khí bị nén hay giãn?Chọn đáp án đúng.
.PNG)
-
Một bình hình trụ đặt thẳng đứng có đường kính trong 20 cm, được đậy kín bằng một nắp có trọng lượng 20N. Trong bình chứa khí ở nhiệt độ 1000C dưới áp suất bằng áp suất khí quyển 105 N/m2. Khi nhiệt độ trong bình giảm xuống còn 200C nếu muốn mở nắp bình cần một lực tối thiểu bằng
-
Trong điều kiện thể tích không đổi, chất khí có nhiệt độ ban đầu là 27°C, áp suất p0 cần đun nóng chất khí lên bao nhiêu độ để áp suất của nó tăng lên 2 lần.
-
Khi làm nóng một lượng khí đẳng tích thì
