Sử dụng các thông tin sau cho Câu 5 và Câu 6Sau khi học xong bài định luật Boyle, một học sinh

Sử dụng các thông tin sau cho Câu 5 và Câu 6

Sau khi học xong bài định luật Boyle, một học sinh tiến hành đo khối lượng của một quả cân và tiến hành như sau: Dùng một xilanh có tiết diện $100\,\, cm^{2}$ và pít-tông nhẹ chuyển động không ma sát. Nhốt bên trong xilanh một lượng khí theo phương thẳng đứng (Hình vẽ). Học sinh này dùng thước đo được khoảng cách từ pít-tông đến đáy xilanh là $h_{1} = 50\,\, cm$, sau đó đặt nhẹ quả cân lên pit-tông để pít-tông dịch chuyển chậm rồi dừng lại, dùng thước đo được khoảng cách từ píttông đến đáy xilanh là $h_{2} = 40\,\, cm$. Biết tại nơi đặt xilanh áp suất khí quyển là $10^{5}\,\, Pa$, gia tốc trọng trường $g = 10\,\, m/s^{2}$. Quá trình đo nhiệt độ khí trong xilanh hầu như không thay đổi.

Trả lời cho các câu 1, 2 dưới đây:

Câu hỏi số 1:

Vận dụng

Khối lượng của quả cân mà học sinh này tiến hành đo là bao nhiêu kilôgam?

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Xem lời giải

Câu hỏi:805990

Phương pháp giải

Thể tích hình trụ: V = S.h

Áp suất: $p = \dfrac{F}{S}$

Công thức định luật Boyle: pV = const

Giải chi tiết

Xét khí trong xilanh:

Trước khi đặt quả cân:

$\left\{ \begin{array}{l} {p_{1} = p_{0} = 10^{5}\,\,\left( {Pa} \right)} \\ {V_{1} = S.h_{1} = 100.10^{- 4}.0,5 = 5.10^{- 3}\,\,\left( m^{3} \right)} \end{array} \right.$

Sau khi đặt quả cân:

$\left\{ \begin{array}{l} {p_{2} = p_{0} + \dfrac{mg}{S} = 10^{5} + \dfrac{m.10}{100.10^{- 4}} = 10^{5} + 1000m} \\ {V_{2} = S.h_{2} = 100.10^{- 4}.0,4 = 4.10^{- 3}\,\,\left( m^{3} \right)} \end{array} \right.$

Áp dụng công thức định luật Boyle, ta có:

$\begin{array}{l} {p_{1}V_{1} = p_{2}V_{2}} \\ \left. \Rightarrow 10^{5}.5.10^{- 3} = \left( {10^{5} + 1000m} \right).4.10^{- 3} \right. \\ \left. \Rightarrow m = 25\,\,\left( {kg} \right) \right. \end{array}$

Đáp án cần điền là: 25

Câu hỏi số 2:

Vận dụng

Sau khi đặt quả cân đến lúc pít-tông cân bằng, nhiệt lượng do khí tỏa ra bằng bao nhiêu Jun?

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Xem lời giải

Câu hỏi:805991

Phương pháp giải

Nội năng của khí lí tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ

Độ biến thiên nội năng: $\Delta U = Q + A$

Công của trọng lực: A = mgs

Giải chi tiết

Nhận xét: nhiệt độ của khí không đổi → nội năng của khí không đổi:

$\begin{array}{l} \left. \Delta U = Q + A = 0\Rightarrow Q = - A = - mg\left( {h_{1} - h_{2}} \right) \right. \\ \left. \Rightarrow Q = - 25.10.\left( {0,5 - 0,4} \right) = - 25\,\,(J) \right. \end{array}$

Vậy nhiệt lượng khí toả ra là 25 J.

Đáp án cần điền là: 25

Quảng cáo

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.