Một ống tiết diện nhỏ chiều dài 50cm chứa không khí ở 227oC và áp suất khí quyển. Người ta lộn ngược ống nhúng vào nước cho miệng ngập sâu 10cm rồi mở nút. Khi nhiệt độ không khí giảm xuống và bằng 27oC thì mực nước trong ống giảm xuống là bao nhiêu ? (áp suất khí quyển Po = 10m nước, bỏ qua dãn nở của ống)
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 = 30 c m ngăn cách với bên ngoài bằng cột thủy ngân dài h = 15cm. Áp suất khí quyển là 76cmHg và nhiệt độ không đổi.
Tính chiều cao của cột không khí chứa trong ống trong các trường hợp:
a) Ống đặt thẳng đứng, miệng ở dưới.
b) Ống đặt nằm ngang.
a) Ống đặt thẳng đứng, miệng ở dưới:
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 phía dưới. Ta có:
p 1 = p o + h = 76 + 15 = 91 c m H g ;
V 1 = l 1 S = 30 S
p 2 = p o − h = 76 − 15 = 61 c m H g ;
V 1 = l 2 S
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 ⇔ 91.30 S = 61 l 2 S
⇒ l 2 = 44 , 75 c m .
b) Ống đặt nằm ngang:
Cột thủy ngân không có tác dụng lên cột không khí nên:
p 3 = p o .
Theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt ta có:
p 1 V 1 = p 3 V 3 ⇔ 91.30 S = 76 l 3 S
⇒ l 3 = 35 , 9 c m
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
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
Một không khí trong ống thủy tinh hình trụ nhỏ dài tiết diện đều. Cột không khí được ngăn cách với không khí bên ngoài bởi một cột thủy ngân có chiều dài l = 15 mm. Chiều dài của cột không khí khi ống nằm ngang là l0=150 mm. Cho áp suất khí quyển bằng 760 mm Hg. Khi ống được đặt thẳng đứng và miệng ống hướng lên trên. Giả sử rằng nhiệt độ của khối khí là không thay đổi. Chiều dài của cột không khí trong ống là:
A. 125mm
B. 25mm
C. 15mm
D. 75mm
Đáp án A
Xét khối khí trong ống được giới hạn bởi cột thủy ngân. Khi cột thủy ngân nằm cân bằng thì áp suất của khối khí trong ống bằng với áp suất gây đổi cột thủy ngân cộng với áp suất khí quyển. Tức là áp suất của khối khí trong ống là P:
P=P0+l (do áp suất do cột thủy ngân gây ra có độ lớn bằng chiều dài của cột thủy ngân tính theo đơn vị mmHg)
Khi ống nằm ngang, khối khí có thể tích V0=S.I0 và áp suất P0
Gọi l1 là chiều dài của cột không khí trong ống khi ống được đặt thẳng đứng, khi đó thể tích của khối khí trong ống là V=S.I1 và áp suất P
Do nhiệt độ được giữ không đổi, nên theo định luật Bôi-lơ-ma-ri-ốt, ta có:
Trong một ống nhỏ dài, một đầu kín, một đầu hở, tiết diện đều, ban đầu đặt ống thẳng đứng miệng ống hướng lên, trong ống về phía đáy có cột không khí dài 30cm và được ngăn cách với bên ngoài bằng cột thủy ngân dài h = 15cm. Áp suất khí quyển 76cmHg và nhiệt độ không đổi. Tính chiều cao của cột không khí trong ống của các trường hợp sau:
+ Ống thẳng đứng miệng ở dưới
Trong một ống nhỏ dài, một đầu kín, một đầu hở, tiết diện đều, ban đầu đặt ống thẳng đứng miệng ống hướng lên, trong ống về phía đáy có cột không khí dài 40cm và được ngăn cách với bên ngoài bằng cột thủy ngân dài h = 14cm. Áp suất khí quyển 76cmHg và nhiệt độ không đổi. Tính chiều cao của cột không khí trong ống của các trường hợp.Ống thẳng đứng miệng ở dưới
A. 58,065(cm)
B. 68,072(cm)
C. 72(cm)
D. 54,065(cm)
Chọn đáp án A
? Lời giải:
+ Ống thẳng đứng miệng ở dưới
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 = 30 c m ngăn cách với bên ngoài bằng cột thủy ngân dài h = 15 c m . Áp suất khí quyển là p a = 76 c m m H g 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 và 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: p1 = p0 + pHg = (76 + 15) cmHg = 91 cmHg;
Thể tích của cột không khí: V1 = ℓ1.S
Khi ống nằm ngang cột thủy ngân không có tác dụng lên cột không khí nên:
p2 = pa = 76cmHg
Khối khí trong ống không đổi và nhiệt độ không đổi nên theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p1 .V1 = p2.V2 ↔ V2/V1 = p1/p2 = 91/76 → ℓ2/ℓ1 = 91/76 → ℓ2 = 35,9 cm
Trong một ống nhỏ dài, một đầu kín, một đầu hở, tiết diện đều, ban đầu đặt ống thẳng đứng miệng ống hướng lên, trong ống về phía đáy có cột không khí dài 40 cm và được ngăn cách với bên ngoài bằng cột thủy ngân dài h = 14 cm. Áp suất khí quyển 76cmHg và nhiệt độ không đổi. Tính chiều cao của cột không khí trong ống của các trường hợp.
Ống thẳng đứng miệng ở dưới
A. 58,065 (cm)
B. 68,072 (cm)
C. 72 (cm)
D. 54,065 (cm)
