Một ống thủy tinh hình trụ có tiết diện nhỏ, dài l= 1m, kín hai đầu,đặt nằm ngang. Bên trong ống có một cột thủy ngân dài h = 20cm nằm ở chính giữa. Không khí ở hai bên cột thủy ngân có áp suất P0 = 50cmHg. Hỏi khi dựng ống thẳng đứng thì cột thủy ngân dịch chuyển một đoạn là bao nhiêu ? Tính áp suất không khí ở hai bên cột thủy ngân trong ông lúc đó. Coi nhiệt độ không đổi
Ban đầu, chiều dài không khí hai bên cột thủy ngân là: (100 - 20) / 2 = 40cm.
Khi dựng đứng ống thủy tinh, cột thủy ngân dịch xuống 1 đoạn x(cm), khi đó:
- Chiều dài cột không khí ở trên: 40 + x,
- Chiều dài cột không khí ở dưới là: 40 - x
Áp suất ở trên là P1, ở dưới là P2 thì: P2 = P1 + 20 (tính theo cmHg)
Mặt khác, quá trình đẳng nhiệt ta có:
\(\dfrac{P_1}{P_0}=\dfrac{V_0}{V_1}=\dfrac{40}{40+x}\)\(\Rightarrow P_1=\dfrac{40}{40+x}P_0\)(1)
\(\dfrac{P_2}{P_0}=\dfrac{V_0}{V_2}=\dfrac{40}{40-x}\)\(\Rightarrow P_2=\dfrac{40}{40-x}P_0\)(2)
Suy ra: \(P_2-P_1=P_0(\dfrac{40}{40-x}-\dfrac{40}{40+x})=P_0.40.\dfrac{2x}{40^2-x^2}\)
\(\Rightarrow 20=50.40.\dfrac{2x}{40^2-x^2}\)
\(\Rightarrow x = 7,7cm\)
Thay vào (1) và (2) ta sẽ tìm đc P1 và P2
@Trần Hoàng Sơn bạn ơi vì sao P2 ở duới nên P2= P1 + 20 mà không phải P2=P1 -20 à bạn
@Duyên Lê Câu này mình làm lâu quá rồi, bạn chịu khó xem lại nhé. Chỉ là mấy quá trình đẳng nhiệt thôi mà.
