Một chai chứa không khí được nút kín bằng một nút có trọng lượng không đáng kể, tiết

Câu hỏi số 163202:

Vận dụng

Một chai chứa không khí được nút kín bằng một nút có trọng lượng không đáng kể, tiết diện 2,5cm². Hỏi phải đun nóng không khí trong chai lên tới nhiệt độ tối thiêu 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 9,8.10⁴Pa, nhiệt độ ban đầu của không khí trong chai là -3⁰C.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:163202

Giải chi tiết

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:

${p_2}S > {F_{ms}} + {p_1}S$

Do đó: ${p_2} > {{{F_{ms}}} \over S} + {p_1}$

Vì quá trình là đẳng tích nên $\eqalign{ & {{{p_1}} \over {{T_1}}} = {{{p_2}} \over {{T_2}}} \cr & \Rightarrow {T_2} = {T_1}{{{p_2}} \over {{p_1}}} \cr & \Rightarrow {T_2} = {{{T_1}} \over {{p_1}}}\left( {{{{F_{ms}}} \over S} + {p_1}} \right) \cr & \Rightarrow {T_2} = {{270} \over {9,{{8.10}^4}}}\left( {{{12} \over {2,{{5.10}^{ - 4}}}} + 9,{{8.10}^4}} \right) \approx 402K \cr}$

Phải đun nóng tới nhiệt độ ít nhất là T₂ = 402 K hoặc

t₂ = 129⁰C.

Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến Lớp 11 cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng. Cam kết giúp học sinh lớp 11 học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.