Một bình hình trụ dung tích 10 lít, đặt thẳng đứng, được đậy kín bằng nắp có khối

Câu hỏi số 786676:

Vận dụng

Một bình hình trụ dung tích 10 lít, đặt thẳng đứng, được đậy kín bằng nắp có khối lượng 1 kg, bán kính 10 cm. Trong bình chứa khí lí tưởng ở nhiệt độ 100 °C và áp suất bằng áp suất khí quyển 10⁵ Pa. Khi nhiệt độ khối khí trong bình giảm còn 25 °C thì cần một lực tối thiểu bằng bao nhiêu newton (N) để mở nắp bình (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:786676

Phương pháp giải

- Áp dụng quá trình đẳng tích: $\dfrac{p_{1}}{T_{1}} = \dfrac{p_{2}}{T_{2}}$ tìm $p_{2}.$

- Để mở nắp bình thì cần một lực $\overset{\rightarrow}{F}$ có độ lớn thỏa mãn biểu thức: $F \geq mg + p_{0}S - p_{2}S$

Giải chi tiết

Diện tích nắp là $S = \pi R^{2} = \pi.0,1^{2} = 0,01\pi\left( m^{2} \right)$

Khí trong bình có khối lượng và thể tích không đổi, nên ta có:

$\begin{array}{l} \left. \dfrac{p_{1}}{T_{1}} = \dfrac{p_{2}}{T_{2}}\Rightarrow\dfrac{10^{5}}{100 + 273} = \dfrac{p_{2}}{25 + 273} \right. \\ \left. \Rightarrow p_{2} = \dfrac{298}{373}.10^{5}\left( {Pa} \right) \right. \end{array}$

Để mở nắp bình thì cần một lực $\overset{\rightarrow}{F}$ có độ lớn thỏa mãn biểu thức:

$F \geq mg + p_{0}S - p_{2}S$

$\begin{array}{l} \left. \Rightarrow F_{\min} = mg + p_{0}S - p_{2}S \right. \\ \left. \Rightarrow F_{\min} = 1.10 + 10^{5}.0,01\pi - \dfrac{298}{373}.10^{5}.0,01\pi \right. \\ \left. \Rightarrow F_{\min} \approx 642(N) \right. \end{array}$

Đáp án cần điền là: 642

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.