Phong vũ biểu thủy ngân được phát minh bởi Evangelista Torricelli vào năm 1643,

Câu hỏi số 947564:

Vận dụng

Phong vũ biểu thủy ngân được phát minh bởi Evangelista Torricelli vào năm 1643, là thiết bị dùng để đo áp suất khí quyển. Nó gồm một ống thủy tinh dài khoảng 80 cm – 90 cm, một đầu kín, đầu còn lại nhúng cố định vào chậu chứa thủy ngân như hình bên. Số chỉ phong vũ biểu được xác định bằng chiều cao cột thủy ngân trong ống so với mặt thoáng thủy ngân trong chậu. Xem nhiệt độ không đổi. Thể tích thủy ngân trong ống rất nhỏ so với thể tích thủy ngân trong chậu. Vì có không khí (coi như khí lí tưởng) lọt vào ống thủy tinh nên khi áp suất khí quyển là 760 mmHg thì phong vũ biểu chỉ 755 mmHg và chiều dài cột khí là 45 mm. Khi phong vũ biểu này chỉ 748 mmHg thì áp suất của khí quyển bằng bao nhiêu mmHg? (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị).

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:947564

Phương pháp giải

Quá trình đẳng nhiệt, định luật Boyle: $pV = const$.

Gọi $p_{kq}$ là áp suất khí quyển thực tế, $p_{kk}$ là áp suất của lượng không khí bên trong ống thủy tinh, $h$ là số chỉ của phong vũ biểu (chiều cao của cột thủy ngân).

Theo nguyên lí bình thông nhau, ta có phương trình cân bằng áp suất: $\left. p_{kq} = h + p_{kk}\Rightarrow p_{kk} = p_{kq} - h \right.$(mmHg).

Vì thể tích thủy ngân trong ống rất nhỏ so với trong chậu nên tổng chiều dài phần ống thủy tinh từ mặt thoáng thủy ngân trong chậu đến đỉnh ống luôn là một hằng số L: $L = h + l$, với $l$ là chiều dài cột khí trong ống thủy tinh.

Giải chi tiết

Xét trạng thái ban đầu:

$p_{kq1} = 760mmHg$; $h_{1} = 755mmHg$; $l_{1} = 45mm$

$\Rightarrow$Áp suất của lượng khí: $p_{kk1} = p_{kq1} - h_{1} = 760 - 755 = 5mmHg$

$\Rightarrow$Chiều dài phần ống phía trên mặt thoáng là: $L = h_{1} + l_{1} = 755 + 45 = 800mm$

Xét trạng thái sau:

$\left. h_{2} = 748mmHg\Rightarrow l_{2} = L - h_{2} = 800 - 748 = 52mm \right.$

Thể tích trong ống thủy tinh tỉ lệ thuận với chiều dài cột khí trong đó, nên áp dụng định luật Boyle ta có: $\left. p_{kk1}.l_{1} = p_{kk2}.l_{2}\Rightarrow p_{kk2} = \dfrac{p_{kk1}.l_{1}}{l_{2}} = \dfrac{5.45}{52} \approx 4,33mmHg \right.$

Vậy áp suất khí quyển lúc sau là: $p_{kq2} = p_{kk2} + h_{2} = 4,33 + 748 = 752,33mmHg$

Đáp án cần điền là: 752

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.