Một chai thủy tinh chứa không khí bị bịt kín bằng một nút đang mắc

Câu hỏi số 766145:

Vận dụng

Một chai thủy tinh chứa không khí bị bịt kín bằng một nút đang mắc kẹt ở miệng chai. Biết nút làm bằng xốp có khối lượng không đáng kể, tiết diện của miệng chai là \(s = 1,8c{m^2}\), ở nhiệt độ phòng \({27^0}C\) áp suất của khối khí trong chai bằng áp suất khí quyển và bằng 1 atm. Để mở nút chai, một người dùng cách hơ nóng khí trong chai. Khi nhiệt độ của khí trong chai là \({87^0}C\) thì người này thấy nút bật ra ngoài, bỏ qua sự nở vì nhiệt của chai thủy tinh. Lực ma sát tác dụng lên nút chai khi nút chai bật ra là bao nhiêu? (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần trăm).

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:766145

Phương pháp giải

Công thức của quá trình đẳng tích: \(\dfrac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \dfrac{{{p_2}}}{{{T_2}}}\)

Công thức tính áp lực: \(F = p.S\)

Giải chi tiết

\(s = 1,8c{m^2} = 1,{8.10^{ - 4}}{m^2}\)

Các lực tác dụng lên nút chai (khối lượng của nút chai không đáng kể nên bỏ qua trọng lực tác dụng lên nút chai):

Trạng thái 1: \(\left\{ \begin{array}{l}{p_1} = 1atm = 101325Pa\\{T_1} = 27 + 273 = 300K\end{array} \right.\)

Trạng thái 2: \(\left\{ \begin{array}{l}{p_2}\\{T_2} = 87 + 273 = 360K\end{array} \right.\)

Áp dụng công thức của quá trình đẳng tích ta có:

\(\dfrac{{{p_1}}}{{{p_2}}} = \dfrac{{{T_1}}}{{{T_2}}} \Leftrightarrow \dfrac{1}{{{p_2}}} = \dfrac{{300}}{{360}} \Rightarrow {p_2} = \dfrac{{360}}{{300}} = 1,2atm\)

\( \Rightarrow {p_2} = 1,2.101325 = 121590Pa\)

Nút chai bật ra khi \({F_k} = {F_{ms}} + {F_{kq}}\)

\( \Leftrightarrow {F_{ms}} = {F_k} - {F_{kq}} = {p_2}.S - {p_1}.S = S.\left( {{p_2} - {p_1}} \right)\)

\( \Rightarrow {F_{ms}} = 1,{8.10^{ - 4}}.\left( {121590 - 101325} \right) = 3,6477N \approx 3,65N\)

Đáp số: 3,65.

Đáp án cần điền là: 3,65

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.