Một nồi áp suất có van có trọng lượng không đáng kể và một lỗ tròn diện tích $1\, cm^{2}$

Câu hỏi số 855920:

Vận dụng

Một nồi áp suất có van có trọng lượng không đáng kể và một lỗ tròn diện tích $1\, cm^{2}$ luôn được áp chặt bởi một lò xo có độ cứng $k = 1300\, N/m$và luôn bị nén 1 cm. Bỏ qua ma sát. Hỏi khi đun khí ban đầu ở áp suất khí quyển $p_{0} = 10^{5}\, Pa$, có nhiệt độ $27\,^{0}C$ thì đến nhiệt độ bao nhiêu ${}^{0}C$ van sẽ mở ra?

Đáp án:

Đáp án đúng là: 417

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:855920

Phương pháp giải

+ Sử dụng công thức áp suất: $\left. p = \dfrac{F}{S}\Rightarrow F = p.S \right.$

+ Để van bắt đầu mở, lực đẩy từ áp suất khí trong nồi ($F_{k}$) phải thắng được tổng lực nén của lò xo ($F_{dh}$) và lực của áp suất khí quyển từ bên ngoài ($F_{0}$).

+ Áp dụng biểu thức quá trình đẳng tích: $\dfrac{p}{T} = const$.

Giải chi tiết

Để van bắt đầu mở, lực đẩy từ áp suất khí trong nồi ($F_{k}$) phải thắng được tổng lực nén của lò xo ($F_{dh}$) và lực của áp suất khí quyển từ bên ngoài ($F_{0}$).

Điều kiện cân bằng tại thời điểm van mở:

$\left. F_{k} = F_{0} + F_{dh}\Leftrightarrow p_{1}S = p_{0}S + k\Delta l \right.$

Áp suất trong nồi khi van mở là: $p_{1} = p_{0} + \dfrac{k\Delta l}{S}$

$\left. \Rightarrow p_{1} = 10^{5} + \dfrac{1300.0,01}{10^{- 4}} = 10^{5} + 1,3.10^{5} = 2,3.10^{5}Pa \right.$

Vì thể tích khí trong nồi không đổi, ta có: $\dfrac{p_{0}}{T_{0}} = \dfrac{p_{1}}{T_{1}}$

$\left. \Rightarrow T_{1} = \dfrac{p_{1}T_{0}}{p_{0}} = \dfrac{2,3.10^{5}.300}{10^{5}} = 690K = 417^{0}C \right.$

Đáp án cần điền là: 417

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.