Một người chế tạo dụng cụ đo độ nghiêng của bề mặt nằm ngang là một ống

Câu hỏi số 864105:

Vận dụng

Một người chế tạo dụng cụ đo độ nghiêng của bề mặt nằm ngang là một ống thuỷ tinh tiết diện S nhỏ được bịt kín hai đầu. Trong ống có chứa khí và ở giữa ống có một cột thuỷ ngân (Hg) dài l (m). Khi đặt ống trên mặt phẳng nằm ngang, cột thuỷ ngân nằm chính giữa ống và phần ống chứa khí ở hai đầu dài L (m) như nhau. Khi dựng ống thẳng đứng, cột thuỷ ngân bị dịch xuống một đoạn ∆l (m), phần ống chứa khí phía dưới ngắn hơn phần ống phía trên như hình dưới đây:

Cho L = 0,50 m; l = 0,10 m; $\Delta l = 0,05m$. Hãy xác định áp suất p₀của khối khí ở mỗi phần trong ống thuỷ tinh khi ống nằm ngang theo đơn vị cmHg. Nhiệt độ của khối khí trong ống thủy tinh được xem không thay đổi.

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:864105

Phương pháp giải

- Trạng thái 1: Ống nằm ngang: Mỗi phần khí có áp suất $p_{0}$, thể tích $V_{1} = S.L$.

- Trạng thái 2: Ống thẳng đứng

+ Phần khí phía trên: $\left\{ \begin{array}{l} p_{1} \\ {V_{1} = S(L + \Delta l)} \end{array} \right.$

+ Phần khí phía dưới: $\left\{ \begin{array}{l} {p_{2} = p_{1} + p_{Hg}} \\ {V_{2} = S(L - \Delta l)} \end{array} \right.$

- Áp dụng định luật Boyle.

Giải chi tiết

Trạng thái 1: Ống nằm ngang: Mỗi phần khí có áp suất $p_{0}$, thể tích $V_{1} = S.L$.

Trạng thái 2: Ống thẳng đứng

+ Phần khí phía trên: $\left\{ \begin{array}{l} p_{1} \\ {V_{1} = S(L + \Delta l)} \end{array} \right.$

+ Phần khí phía dưới: $\left\{ \begin{array}{l} {p_{2} = p_{1} + p_{Hg}} \\ {V_{2} = S(L - \Delta l)} \end{array} \right.$

Vì nhiệt độ không đổi, áp dụng định luật Boyle cho phần trên và phần dưới, ta có:

$\left\{ \begin{array}{l} \left. p_{0}SL = p_{1}S(L + \Delta l)\Rightarrow p_{1} = \dfrac{p_{0}L}{L + \Delta l}\,\,(1) \right. \\ \left. p_{0}SL = \left( {p_{1} + p_{Hg}} \right)S(L - \Delta l)\Rightarrow p_{1} + p_{Hg} = \dfrac{p_{0}L}{L - \Delta l}\,\,(2) \right. \end{array} \right.$

Lấy (2) – (1) ta được:

$\dfrac{p_{0}L}{L - \Delta l}\, - \dfrac{p_{0}L}{L + \Delta l}\, = p_{Hg}$

$\begin{array}{l} \left. \Leftrightarrow p_{0}.0,5.\left( {\dfrac{1}{0,5 - 0,05} - \dfrac{1}{0,5 + 0,05}} \right) = 0,1 \right. \\ \left. \Leftrightarrow p_{0} = 0,495m = 49,5cmHg \right. \end{array}$

Đáp án cần điền là: 49,5

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.