Một bình hình trụ đặt thẳng đứng có dung tích 8 lít và đường kính trong 20 cm

Giải SBT Vật lí 10 Bài 30: Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ

Bài 30.8 trang 71 SBT Vật Lí 10: Một bình hình trụ đặt thẳng đứng có dung tích 8 lít và đường kính trong 20 cm, được đậy kín bằng một nắp có khối lượng 2 kg. Trong bình chứa khí ở nhiệt độ 100⁰C dưới áp suất bằng áp suất khí quyển (10⁵ N/m²). Khi nhiệt độ trong bình giảm xuống còn 20⁰C thì:

a) Áp suất khí trong bình bằng bao nhiêu?

b) Muốn mở nắp bình cần một lực bằng bao nhiêu?

Lời giải:

a. Xét lượng khí trong bình.

Trạng thái đầu: V₁ = 8 lít; T₁ = 100 + 273 = 373 K ; p₁ = 10⁵ N/m².

Trạng thái cuối: V₂ = 8 lít; T₂ = 20 + 273 = 293 K; p₂ = ?

Vì thể tích không đổi nên:  

$$\begin{gathered} \frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2} \\ \Rightarrow p_2=\frac{p_1{T}_2}{T_1}=7,{86.10}^{4}Pa \end{gathered}$$

b. Cần tác dụng vào nắp một lực thằng được trọng lượng của nắp và lực gây ra bởi sự chênh lệch áp suất giữa không khí bên ngoài và bên trong bình:

F = mg + S(p₁ − p₂)

   = $mg+\frac{\pi d^2}{4}\left(p_1-p_2\right)=692N$

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 hay, chi tiết khác:

Bài 30.1 trang 70 SBT Vật Lí 10: Hệ thức nào dưới đây không phù hợp với nội dung định luật Sác-lơ...

Bài 30.2 trang 70 SBT Vật Lí 10: Đốt nóng một lượng khí chứa trong một bình kín gần như không nở vì nhiệt sao cho nhiệt độ...

Bài 30.3 trang 70 SBT Vật Lí 10: Đường biểu diễn nào sau đây không phù hợp với quá trình đẳng tích...

Bài 30.4 trang 70 SBT Vật Lí 10: Quá trình nào sau đây có liên quan tới định luật Sác-lơ...

Bài 30.5 trang 71 SBT Vật Lí 10: Một bình kín chứa khí ôxi ở nhiệt độ 20^oC và áp suất 10⁵ Pa. Nếu đem bình phơi nắng...

Bài 30.6 trang 71 SBT Vật Lí 10: Một săm xe máy được bơm căng không khí ở nhiệt độ 20⁰C và áp suất 2 atm...

Bài 30.7 trang 71 SBT Vật Lí 10: Một bình thủy tinh kín chịu nhiệt chứa không khí ở điều kiện chuẩn. Nung nóng bình lên tới 200⁰ C...

Bài 30.9* trang 71 SBT Vật Lí 10: Biết thể tích của một lượng khí là không đổi. Hãy giải bài toán sau đây bằng hai cách...

Bài 30.10* trang 71 SBT Vật Lí 10: Một chai chứa không khí được nút kín bằng một nút có trọng lượng không đáng kể...