Một ống nhỏ dài, tiết diện đều (S), một đầu kín, một đầu hở lúc đầu ống đặt thẳng đứng, miệng ống ở trên. Trong ống về phía đáy có cột không khí dài l 1 = 30cm ngăn cách với bên ngoài bằng cột thủy ngân dài h = 15cm. Áp suất khí quyển là p a = 76cmHg và nhiệt độ không đổi. Tính chiều cao của cột không khí chứa trong ống trong trường hợp ống đặt nằm ngang.
A. 39,9 cm
B. 36,9 cm
C. 45,9 cm
D. 35,9 cm
Chọn D.
Gọi p 1 , V 1 và p 2 , V 2 là các áp suất, thể tích của cột không khí trong ống tương ứng với miệng ống ở phía trên và ống nằm ngang.
Ống thẳng đứng, miệng ở phía trên:
p 1 = p 0 = p H g = (76 + 15) cmHg = 91 cmHg;
Thể tích của cột không khí: V 1 = l 1 .S
Khi ống nằm ngang cột thủy ngân không có tác dụng lên cột không khí nên:
p 2 = p a = 76cmHg
Khối khí trong ống không đổi và nhiệt độ không đổi nên theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt:
p 1 V 1 = p 2 V 2
↔ V 2 / V 1 = p 1 / p 2 = 91/76
→ l 2 / l 1 = 91/76 → l 2 = 35,9 cm
