Khi nhiệt độ trong bình giảm xuống còn 200C nếu muốn mở nắp bình cần một lực tối thiểu bằng

Lời giải:

Chọn đáp án A.

Áp dụng phương trình đẳng tích, ta có:

\(\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {p_2} = \frac{{{p_1}{T_2}}}{{{T_1}}} = \frac{{{{10}^5}.(20 + 273)}}{{100 + 273}} \approx {7,855.10^4}{\rm{ (Pa)}}\)

Các lực tác dụng vào nắp bình được biểu diễn trên hình:

Trong đó: \(\vec P\) là trọng lực của vật; \({\vec F_1}\) là lực do không khí bên ngoài tác dụng lên nắp bình; \({\vec F_2}\) là lực do khí bên trong bình tác dụng lên nắp bình.

Muốn mở được nắp bình ta cần tác dụng vào nắp một lực \(\vec F\) sao cho:

\(\vec F \ge \vec P + {\vec F_1} + {\vec F_2} \Leftrightarrow F \ge P + {p_1}S - {p_2}S\)

\( \Leftrightarrow F \ge P + ({p_1} - {p_2}) \cdot \frac{{\pi {d^2}}}{4}\)

\( \Leftrightarrow F \ge 20 + ({10^5} - 7,855 \cdot {10^4}) \cdot \frac{{\pi  \cdot {{0,2}^2}}}{4} \Leftrightarrow F \ge 694{\rm{ (N)}}\)