Một nồi áp suất có van an toàn là một lỗ tròn diện tích $10mm^{2}$. Một lò xo có độ cứng

Câu hỏi số 958756:

Vận dụng

Một nồi áp suất có van an toàn là một lỗ tròn diện tích $10mm^{2}$. Một lò xo có độ cứng 1000 N/m ép van xuống lỗ (lúc đầu lò xo nén 1 cm). Áp suất khí quyển $p_{0} = 10^{5}\text{Pa}$. Áp suất tuyệt đối bên trong nồi phải đạt đến bao nhiêu $10^{5}\text{Pa}$ thì van bắt đầu mở?

Đáp án:

Đáp án đúng là: 11

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:958756

Phương pháp giải

- Sử dụng điều kiện cân bằng lực tác dụng lên van an toàn.

- Các lực tác dụng lên van theo phương thẳng đứng bao gồm:

+ Lực đàn hồi của lò xo hướng xuống: $F_{lx} = k.\Delta l$

+ Lực nén do áp suất khí quyển hướng xuống: $F_{\text{kq}} = p_{0}S$

+ Lực đẩy do áp suất khí bên trong nồi hướng lên: $F_{\text{trong}} = p.S$

+ Van bắt đầu mở khi lực đẩy từ bên trong vừa đủ thắng các lực ép từ bên ngoài:

$F_{\text{trong}} = F_{\text{lx}} + F_{\text{kq}}$.

Giải chi tiết

Diện tích lỗ tròn: $S = 10mm^{2} = 10.10^{- 6} = 10^{- 5}\left( m^{2} \right)$

Độ biến dạng nén của lò xo: $\Delta l = 1cm = 0,01m$

Áp dụng điều kiện cân bằng của van khi chuẩn bị mở: $F_{kq} \geq F_{lx} + F_{trong}$

$\left. \Rightarrow p.S \geq k.\Delta l + p_{0}.S \right.$

$\left. \Rightarrow p \geq \dfrac{k.\Delta l}{S} + p_{0} \right.$

$\left. \Rightarrow p \geq \dfrac{1000.0,01}{10^{- 5}} + 10^{5} = 11.10^{5}\left( {Pa} \right) \right.$

Đáp án cần điền là: 11

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.