Bình kín được ngăn làm hai phần bằng nhau (phần A, phần B)
13/27
Bình kín được ngăn làm hai phần bằng nhau (phần A, phần B) bằng tấm cách nhiệt có thể dịch chuyển được. Biết mỗi bên có chiều dài 30cm và nhiệt độ của khí trong bình là 27°C. Xác định khoảng dịch chuyển của tấm cách nhiệt khi nung nóng phần A thêm 10°C và làm lạnh phần B đi 10°C
1cm
10cm
5cm
2cm
Đáp án: A
Gọi hh là chiều cao của bình, yy chiều rộng của bình, xx là khoảng vách ngăn dịch chuyển.
Ta có:
+ Phần A:
- Trạng thái 1: V0=h.l0yp0T0=27+273=300K
- Trạng thái 2: VA=h(l0+x)pATA=310K
+ Phần B:
- Trạng thái 1: V0=h.l0yp0T0=27+273=300K
- Trạng thái 2: VB=h(l0−x)ypBTB=290K
Để vách ngăn nằm cân bằng sau khi nung nóng một bên và làm lạnh một bên thì áp suất của phần A và phần B sau khi nung nóng phải bằng nhau:
+ Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng cho mỗi phần ta được:
p0V0T0=pAVATA (1)
p0V0T0=pBVBTB (2)
Lấy 12 ta được: 1=pAVATApBVBTB⇔VAVB=TATB (do pA=pB )
⇔hl0+xyhl0−xy=310290⇔l0+xl0−x=3129⇔30+x30−x=3129⇒x=1cm