Một người chế tạo dụng cụ đo độ nghiêng của bề mặt nằm ngang là một ống thuỷ tinh tiết diện S

Sách bài tập Vật lí 12 Chủ đề 2: Khí lí tưởng - Cánh diều

Câu 2.24 trang 26 Sách bài tập Vật lí 12: 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. Khi đặt ống trên mặt phẳng nằm ngang, cột thuỷ ngân nằm chính giữa ống (Hình 2.4a) và phần ống chứa khí ở hai đầu dài L như nhau. Khi dựng ống thẳng đứng, cột thuỷ ngân bị dịch xuống một đoạn $∆$l, phần ống chứa khí phía dưới ngắn hơn phần ống phía trên (Hình 2.4b).

a) Vì sao cột thuỷ ngân lại dịch xuống khi dựng ống thẳng đứng?

b) Cho L = 0,50 m; l = 0,10 m; $∆$l = 0,05 m. Hãy xác định áp suất p_o của khí trong ống thuỷ tinh khi ống nằm ngang theo đơn vị cmHg.

Lời giải:

a) Khi ống thuỷ tinh nằm ngang, phần ống chứa khí ở hai đầu dài bằng nhau nên lượng khí ở hai đầu ống là giống nhau, có thể xem như cùng một lượng khí. Khi dựng ống thuỷ tinh thẳng đứng, áp suất của cột khí phía dưới p₂ cân bằng với áp suất của cột khí phía trên p₁ và áp suất của cột thuỷ ngân p_Hg: p₂ = p₁ + P_Hg hay p₂ > p₁

Do đó, cột thuỷ ngân dịch xuống để thể tích phần khí phía dưới nhỏ hơn thể tích khí phía trên.

b) Gọi p₀ và V₀ tương ứng là áp suất và thể tích của chất khí trong hai phần ống, khi ống này nằm ngang. Với $V_0=SL$

Khi ống đặt thẳng đứng, cột thủy ngân sẽ dịch chuyển đến vị trí cân bằng mới nằm dưới vị trí cân bằng cũ một đoạn Δl.

Các thông số trạng thái của chất khí ở phần trên và phần dưới cột thủy ngân lần lượt là:

$\left\{\begin{array}{l}{\text{p}}_1\\ {\text{V}}_1={\text{V}}_0+\Delta \text{V}=\text{S}\left(L+\Delta \mathcal{l}\right)\end{array}\right.$ và $\left\{\begin{array}{l}{\text{p}}_2={\text{p}}_1+{\text{p}}_{Hg}\\ {\text{V}}_2={\text{V}}_0-\Delta \text{V}=\text{S}\left(L-\Delta \mathcal{l}\right)\end{array}\right.$

Áp dụng định luật Boyle cho quá trình biến đổi đẳng nhiệt của chất khí phía trên và dưới cột thủy ngân:

$\left\{\begin{array}{l}{\text{p}}_0 {\text{V}}_0={\text{p}}_1 \text{S}\left(L+\Delta \mathcal{l}\right)\\ {\text{p}}_0 {\text{V}}_0=\left({\text{p}}_1+{\text{p}}_{Hg}\right)\text{S}\left(L-\Delta \mathcal{l}\right)\end{array}\right.\Rightarrow {\text{p}}_1 \text{S}\left(L+\Delta \mathcal{l}\right)=\left({\text{p}}_1+{\text{p}}_{Hg}\right)\text{S}\left(L-\Delta \mathcal{l}\right)$

$\Rightarrow p_1=\frac{p_{Hg}(L-\Delta \mathcal{l})}{2\Delta \mathcal{l}}=450cmHg\Rightarrow p_0=\frac{p_1(L+\Delta \mathcal{l})}{L}=495cmHg$

Vậy p_o = 495 cmHg.

Lời giải SBT Vật Lí 12 Chủ đề 2: Khí lí tưởng hay khác:

• Câu 1 trang 20 Sách bài tập Vật lí 12: Ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ 0,0 °C và áp suất 1,0.105 Pa), không khí có khối lượng riêng là ....

• Câu 2 trang 20 Sách bài tập Vật lí 12: Một mol khí lí tưởng có các quá trình biến đổi giữa ba trạng thái 1, 2, 3 được biểu diễn ....

• Câu 3 trang 21 Sách bài tập Vật lí 12: Một bình có thể tích 0,10 m3 chứa khí hydrogen (H2) ở nhiệt độ 25 °C. Bình có áp suất ....

• Câu 2.1 trang 22 Sách bài tập Vật lí 12: Khi quan sát các hạt khói chuyển động lơ lửng trong không khí thì ....

• Câu 2.2 trang 22 Sách bài tập Vật lí 12: Đặc điểm nào không phải là của phân tử chất khí ....

• Câu 2.3 trang 22 Sách bài tập Vật lí 12: Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai ....

• Câu 2.4 trang 22 Sách bài tập Vật lí 12: Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai ....

• Câu 2.5 trang 22 Sách bài tập Vật lí 12: Điền câu trả lời ngắn vào chỗ trống ....

• Câu 2.6 trang 23 Sách bài tập Vật lí 12: Một phân tử khí lí tưởng đang chuyển động qua tâm một bình cầu có đường kính 0,10 m ....

• Câu 2.7 trang 23 Sách bài tập Vật lí 12: Hình nào sau đây không phải là đồ thị biểu diễn quá trình đẳng nhiệt ....

• Câu 2.8 trang 23 Sách bài tập Vật lí 12: Đâu là nhóm các thông số trạng thái của một lượng khí xác định ....

• Câu 2.9 trang 23 Sách bài tập Vật lí 12: Hệ thức nào sau đây thể hiện đúng mối liên hệ giữa các thông số trạng thái khí lí tưởng ....

• Câu 2.10 trang 23 Sách bài tập Vật lí 12: Đồ thị nào sau đây biểu diễn quá trình biến đổi trạng thái của khí lí tưởng ....

• Câu 2.11 trang 24 Sách bài tập Vật lí 12: Trong quá trình nào sau đây, cả ba thông số trạng thái p, V, T của một lượng khí ....

• Câu 2.12 trang 24 Sách bài tập Vật lí 12: Một lượng khí ở nhiệt độ 30 °C có thể tích 1,0 m3 và áp suất 2,0.105 Pa. Thực hiện nén khí ....

• Câu 2.13 trang 24 Sách bài tập Vật lí 12: Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai ....

• Câu 2.14 trang 24 Sách bài tập Vật lí 12: Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai ....

• Câu 2.15 trang 24 Sách bài tập Vật lí 12: Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai ....

• Câu 2.16 trang 25 Sách bài tập Vật lí 12: Buồng chứa sản phẩm điều chế là khí hydrogen được giữ ở 20,0 °C và áp suất 1,00 atm ....

• Câu 2.17 trang 25 Sách bài tập Vật lí 12: Một bình chứa oxygen ở điều kiện bảo quản 20,0 °C thì có áp suất 5,0 atm ....

• Câu 2.18 trang 25 Sách bài tập Vật lí 12: Một bình chứa khí có vách ngăn di chuyển được. Khi dịch vách ngăn để bình ....

• Câu 2.19 trang 25 Sách bài tập Vật lí 12: Ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ 0 °C và áp suất 1,00 atm) thì khí oxygen có khối lượng riêng ....

• Câu 2.20 trang 25 Sách bài tập Vật lí 12: Để mở nút chai bị kẹt, một người dùng cách hơ nóng khí trong chai. Biết rằng khí trong chai ....

• Câu 2.21 trang 25 Sách bài tập Vật lí 12: Một mol khí lí tưởng có các quá trình biến đổi giữa ba trạng thái 1, 2, 3 được biểu diễn trong ....

• Câu 2.22 trang 25 Sách bài tập Vật lí 12: Bóng thám không là một thiết bị thường dùng trong ngành khí tượng để hỗ trợ thu thập các thông số ....

• Câu 2.23 trang 25 Sách bài tập Vật lí 12: Một phòng trống có kích thước 5,0 m × 10,0 m × 3,0 m. Lúc đầu, không khí trong phòng ....

• Câu 2.25 trang 26 Sách bài tập Vật lí 12: Áp suất do các phân tử khí tác dụng lên thành bình chứa tỉ lệ nghịch với ....

• Câu 2.26 trang 26 Sách bài tập Vật lí 12: Công thức nào sau đây là công thức tính áp suất chất khí theo mô hình động ....

• Câu 2.27 trang 27 Sách bài tập Vật lí 12: Trong hệ SI, hằng số Boltzmann có giá trị ....

• Câu 2.28 trang 27 Sách bài tập Vật lí 12: Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí lí tưởng ở 25 °C có giá trị ....

• Câu 2.29 trang 27 Sách bài tập Vật lí 12: Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai ....

• Câu 2.30 trang 27 Sách bài tập Vật lí 12: Khi xây dựng công thức tính áp suất chất khí từ mô hình động học phân tử khí ....

• Câu 2.31 trang 28 Sách bài tập Vật lí 12: Giá trị trung bình của bình phương tốc độ phân tử oxygen ở điều kiện tiêu chuẩn là ....

• Câu 2.32 trang 28 Sách bài tập Vật lí 12: Để giá trị trung bình của bình phương tốc độ phân tử oxygen trong bình tăng gấp đôi ....

• Câu 2.33 trang 28 Sách bài tập Vật lí 12: Một bình có thể tích 0,20 m3 chứa một loại khí ở nhiệt độ 27 °C, khí trong bình có áp suất ....

• Câu 2.34 trang 28 Sách bài tập Vật lí 12: Các phân tử của một chất khí có động năng tịnh tiến trung bình bằng 5,0.10-21 J ....

• Câu 2.35 trang 28 Sách bài tập Vật lí 12: Ở nhiệt độ 20°C và áp suất 1,00 atm, không khí có khối lượng riêng là 1,29 kg/m3 ....

• Câu 2.36 trang 28 Sách bài tập Vật lí 12: Một bình có thể tích 22,4.10-3 m3 chứa 1,00 mol khí hydrogen ở điều kiện tiêu chuẩn ....

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 12 Cánh diều hay, chi tiết khác:

• SBT Vật Lí 12 Chủ đề 1: Vật lí nhiệt

• SBT Vật Lí 12 Chủ đề 3: Từ trường

• SBT Vật Lí 12 Chủ đề 4: Vật lí hạt nhân

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 12 Cánh diều
• Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Cánh diều
• Giải SBT Vật Lí 12 Cánh diều
• Giải lớp 12 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 12 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 12 Chân trời sáng tạo (các môn học)

---