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

Thi thử toàn quốc cuối HK2 - Trạm 2 - Ngày 28-29/03/2026 Xem chi tiết
Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Luyện thi đại học môn lí

Hình bên mô phỏng một thiết bị báo động nhiệt độ đơn giản. Một xi lanh dẫn nhiệt tốt

Câu hỏi số 861391:
Vận dụng

Hình bên mô phỏng một thiết bị báo động nhiệt độ đơn giản. Một xi lanh dẫn nhiệt tốt được cố định trên mặt phẳng nằm ngang. Nhiệt độ trong xi lanh và môi trường bằng nhau. Piston mỏng khối lượng m = 1 kg và tiết diện ngang 10 cm2 bịt kín một lượng khí lí tưởng. Vật nặng M = 2 kg được treo phía trên piston bằng sợi dây nhẹ, không giãn. Ban đầu, nhiệt độ trong xi lanh là 27${}^{0}C$, khoảng cách giữa piston và đáy xi lanh là H = 10 cm, khoảng cách Dgiữa đáy vật M và piston là h = 1 cm. Nung nóng chậm khí trong xi lanh, piston dịch chuyển đi lên. Khi piston chạm vào vật M và đẩy vật làm lực căng dây treo giảm đi một nửa so với ban đầu thì còi báo động phát âm thanh. Bỏ qua ma sát giữa piston với xi lanh. Áp suất khí quyển là p0 = 105 Pa và gia tốc rơi tự do là 10 m/s.

Đúng Sai
a) Áp suất khí trong xi lanh khi còi bắt đầu phát ra âm thanh báo động là 1,3.105 Pa.
b) Nhiệt độ trong xi lanh khi còi bắt đầu phát ra âm thanh báo động là 87${}^{0}C$.
c) Nhiệt độ trong xi lanh khi piston vưa tiếp xúc với vật nặng M là 47${}^{0}C$.
d) Ban đầu áp suất khí trong xi lanh là 1, 1.105 Pa.

Đáp án đúng là: S; Đ; S; Đ

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:861391
Phương pháp giải

Cân bằng lực để xác định áp suất;

Phương trình trạng thái của khí lí tưởng: $\dfrac{pV}{T} = const$;

Giải chi tiết

Phát biểu a: Sai.

Ban đầu:

Áp suất của khí bên trong xi lanh là: $p_{1} = p_{0} + \dfrac{P_{m}}{S} = 10^{5} + \dfrac{1.10}{10.10^{- 4}} = 1,1.10^{5}$Pa.

Lực căng sợi dây: $T_{1} = Mg = 2.10 = 20N$

Khi còi báo động: Áp suất khí bên trong xi lanh $p_{2}$cân bằng với áp suất khí quyển$p_{0}$và áp suất do tổng trọng lượng của pitton và vật M gây ra, trừ đi lực căng dây $T_{2}$.

$\begin{array}{l} {p_{2}.S + T_{2} = p_{0}.S + (m + M)g.} \\ {p_{2} = p_{0} + \dfrac{(m + M)g - T_{2}}{S} = 10^{5} + \dfrac{(1 + 2).10 - 10}{10.10^{- 4}} = 1,2.10^{5}Pa} \end{array}$

Phát biểu b: Đúng.

Ban đầu:

$\begin{array}{l} {T_{1} = 27^{0}C = 300K} \\ {p_{{}_{1}} = 1,1.10^{5}Pa} \\ {V_{1} = H.S = 0,1.10^{- 3} = 10^{- 4}m^{3}.} \end{array}$

Khi còi báo:

$\begin{array}{l} {p_{2} = 1,2.10^{5}Pa} \\ {V_{2} = (H + h).S = (0,1 + 0,01).10^{- 3} = 0,11.10^{- 3}m^{3}} \\ {T_{2} = ?} \end{array}$

Ta có:

$\left. \dfrac{p_{1}.V_{1}}{T_{1}} = \dfrac{p_{2}.V_{2}}{T_{2}}\Rightarrow T_{2} = \dfrac{p_{2}.V_{2}.T_{1}}{p_{1}.V_{1}} = \dfrac{1,2.10^{5}.0,11.10^{- 3}.300}{1,1.10^{5}.10^{- 4}} = 360K = 87^{0}C \right.$

Khi pitton vừa tiếp xúc với vật M: p không đổi

$\begin{array}{l} {T_{1} = 27^{0}C = 300K} \\ {V_{1} = H.S = 0,1.10^{- 3} = 10^{- 4}m^{3}.} \end{array}$ $\begin{array}{l} {T_{3} = ?} \\ {V_{3} = 0,11.10^{- 3}m^{3}.} \end{array}$

$\left. \dfrac{V_{1}}{T_{1}} = \dfrac{V_{3}}{T_{3}}\Rightarrow T_{3} = \dfrac{V_{3}.T_{1}}{V_{1}} = \dfrac{300.0,11}{0,1} = 330K = 57^{0}C. \right.$

Phát biểu d: Đúng.

Ban đầu: Áp suất của khí bên trong xi lanh là: $p_{1} = p_{0} + \dfrac{P_{m}}{S} = 10^{5} + \dfrac{1.10}{10.10^{- 4}} = 1,1.10^{5}$Pa.

Đáp án cần chọn là: S; Đ; S; Đ

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