Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Thi thử toàn quốc cuối HK1 lớp 10, 11, 12 tất cả các môn - Trạm số 1 - Ngày 20-21/12/2025 Xem chi tiết
Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Luyện thi đại học môn lí

Một ống thuỷ tinh hình trụ thẳng đứng có tiết diện ngang nhỏ, đầu trên hở,

Câu hỏi số 764264:
Vận dụng

Một ống thuỷ tinh hình trụ thẳng đứng có tiết diện ngang nhỏ, đầu trên hở, đầu dưới kín. Ống chứa một khối khí (coi là khí lí tưởng) có chiều cao L = 90cm, được ngăn cách với bên ngoài bởi một cột thuỷ ngân có độ cao h = 75 cm, mép trên cột thuỷ ngân cách miệng trên của ống một đoạn l = 10 cm. Nhiệt độ ban đầu của khí trong ống là \({t_0} =  - {3^0}C\), áp suất khí quyển là\({p_0} = 75cmHg\). Người ta thay đổi chậm nhiệt độ của khí trong ống để cột thủy ngân có thể di chuyển trong ống thủy tinh.

Đúng Sai
a)

Đưa nhiệt độ của khí trong ống đến 270C thì mép trên của cột thuỷ ngân vừa chạm miệng trên của ống.
b) Khi được làm nóng, cột thủy ngân sẽ dịch chuyển về phía đầu dưới của ống.
c)

Để thuỷ ngân trong ống tràn hết ra ngoài thì phải đưa nhiệt độ của khí trong ống đến nhiệt độ 262,5K.
d) Khi cột thủy ngân chưa trào ra ngoài thì quá trình biến đổi của khí trong ống là quá trình đẳng áp.

Đáp án đúng là: Đ; S; S; S

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:764264
Phương pháp giải

- Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng.

- Viết phương trình nhiệt độ theo chiều dài của cột thủy ngân còn lại. Sử dụng đạo hàm tìm nhiệt độ lớn nhất cần cung cấp để có thể đẩy được toàn bộ thủy ngân ra ngoài.

Giải chi tiết

a) Khi thủy ngân ở trạng thái cân bằng nên áp dụng định luật Charles ta có:

\(\begin{array}{l}\dfrac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \dfrac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \dfrac{{L.S}}{{{T_1}}} = \dfrac{{{L_2}S}}{{{T_2}}} \Rightarrow \dfrac{{90}}{{ - 3 + 273}} = \dfrac{{{L_2}}}{{27 + 273}}\\ \Rightarrow {L_2} = 100\left( {cm} \right)\end{array}\)

⟶ a đúng.

b) Khi được làm nóng, cột thủy ngân sẽ dịch chuyển lên đầu trên do khí bên trong ống giãn nở đẩy thủy ngân đi lên.

⟶ b sai.

c) Giả sử thủy ngân trong ống còn x (cm)

Áp suất của khí bên trong ống là: \(p = {p_0} + x\)

Áp dụng phương trình trạng thái khí:

\(\dfrac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \dfrac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \dfrac{{\left( {{p_0} + x} \right)\left( {175 - x} \right).S}}{T} = \dfrac{{\left( {{p_0} + h} \right).L.S}}{{{T_1}}}\)

Thay số vào ta được:

\(\dfrac{{\left( {75 + x} \right)\left( {175 - x} \right)}}{T} = \dfrac{{\left( {75 + 75} \right).90}}{{ - 2 + 273}} = 50\)

\(T = \dfrac{{ - {x^2} + 100x + 13125}}{{50}}\)

\(T' = \dfrac{1}{{50}}\left( { - 2x + 100} \right) = 0 \Rightarrow x = 50\left( {cm} \right)\)

\({T_{max}} = \dfrac{{ - {{50}^2} + 100.50 + 13125}}{{50}} = 312,5\left( K \right)\)

⟶ c sai.

d) Khi cột thủy ngân chưa trào ra ngoài thì quá trình biến đổi của khí trong ống không phải quá trình đẳng áp vì cột thủy ngân của nó có di chuyển.

⟶ d sai.

Đáp án cần chọn là: Đ; S; S; S

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>>  2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com

Đăng ký nhận tư vấn