Chủ đề 2: Định Luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt - Lib24.Vn

- Định luật Bôi lơ – Mariot:

Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích:

pV = const hay p1.V1 = p2.V2.

- Đồ thị đường đẳng nhiệt:

- Áp suất của điểm M nằm ở độ sâu h trong chất lỏng:

- Đối với cột chất lỏng:

Bài tập vận dụng

Bài 1: Một lượng khí ở nhiệt độ 18°C có thể tích 1m3 và áp suất 1 atm. Người ta nén đẳng nhiệt khí với áp suất 3,5atm. Tích thể tích khí nén.

Hướng dẫn:

Bài 2: Người ta điều chế khí hidro và chứa một bình lớn dưới áp suất 1atm ở nhiệt độ 20°C. Tính thể tích khí, lấy từ bình lớn ra để nạp vào bình nhỏ thể tích là 20 lít dưới áp suất 25atm. Coi nhiệt độ không đổi.

Hướng dẫn:

Bài 3: Tính khối lượng khí oxi đựng trong bình thể tích 10 lít dưới áp suất 150 atm ở nhiệt độ 0°C. Biết ở đều kiện chuẩn khối lượng riêng của oxi là 1,43 kg/m3.

Hướng dẫn:

Biết

Mặt khác

(vì nhiệt độ của khí bằng nhiệt độ ở điều kiện chuẩn).

Từ (1) và(2) suy ra:

và m = 214,5.10-2 = 2,145 kg.

Bài 4: Ở chính giữa một ống thủy tinh nằm ngang, tiết diện nhỏ, chiều dài L = 100cm, hai đầu bịt kín có một cột thủy ngân dài h = 20cm. Trong ống có không khí. Khi đặt ống thẳng đứng cột thủy ngân dịch chuyển xuống dưới một đoạn l = 10cm. Tìm áp suất của không khí trong ống khi ống nằm ngang ra cmHg và Pa.

Coi nhiệt độ không khí trong ống không đổi và khối lượng riêng thủy ngân là ρ = 1,36.104kg/m3.

Hướng dẫn:

- Trạng thái 1 của mỗi lượng khí ở hai bên cột thuỷ ngân (ống nằm ngang)

- Trạng thái 2 (ống đứng thẳng).

+ Đối với lượng khí ở trên cột thuỷ ngân:

+ Đối với lượng khí ở dưới cột thuỷ ngân:

Áp suất khí ở phần dưới bằng áp suất khí ở phần trên cộng với áp suất do cột thuỷ ngân gây ra. Do đó đối với khí ở phần dưới, ta có:

Áp dụng ĐL Bôilơ–Maríôt cho từng lượng khí. Ta có:

+ Đối với khí ở trên:

+ Đối với khí ở dưới:

Từ (1) và (2):

Thay giá trị P2 vào (1) ta được:

Bài 5: Một bọt nước từ đáy hồ nổi lên mặt nước thì thể tích của nó tăng lên 1,5 lần. Tính độ sâu của hồ, biết nhiệt độ của đáy hồ và mặt hồ là như nhau và áp suất khí quyển là p0 = 770 mmHg, khối lượng riêng của nước là 103 kg/m3.

Hướng dẫn:

Áp suất tác dụng lên bọt nước khi ở đáy hồ: ph = ρgh + p0, trong đó p0 là áp suất khí quyển, pM = ρgh là áp suất của nước tác dụng lên bọt nước.

Khi lên đến mặt nước, bọt khí chỉ chịu áp suất p0 của khí quyển.

Áp dụng định luật Bôi lơ – Mariot ta có:

Với p0 = 770 mmHg = 102658,248 Pa.

Thay số ta được: h = 5,24 (m).

Được cập nhật: 18 giờ trước (22:41:12) | Lượt xem: 732