Khối lượng của quả cân mà học sinh này tiến hành đo là bao nhiêu kilôgam?
27/28
Sau khi học xong bài định luật Boyle, một học sinh tiến hành đo khối lượng của một quả cân và tiến hành như sau: Dùng một một xilanh có tiết diện \(100\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}\) và pít-tông nhẹ. Nhốt bên trong xilanh một lượng khí theo phương thẳng đứng (Hình vẽ). Học sinh này dùng thước đo được khoảng cách từ pít-tông đến đáy xilanh là \({{\rm{h}}_1} = 50\;{\rm{cm}}\), sau đó đặt nhẹ quả cân lên píttông để pít-tông dịch chuyển đến vị trí cân bằng, dùng thước đo được khoảng cách từ pít- tông đến đáy xilanh là \({{\rm{h}}_2} = 40\;{\rm{cm}}\). Biết tại nơi đặt xilanh áp suất khí quyển là \({10^5}\;{\rm{Pa}}\), gia tốc trọng trường \({\rm{g}} = 10\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2}\). Quá trình đo nhiệt độ khí trong xilanh hầu như không thay đổi.
Khối lượng của quả cân mà học sinh này tiến hành đo là bao nhiêu kilôgam?
\(p\) | \(V\) | \(T\)=const |
\({{\rm{p}}_1} = {10^5}\;{\rm{Pa}}\) | \({\rm{S}}{{\rm{h}}_1} = 100.50 = 5000\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}\) |
|
\({{\rm{p}}_2}\) | \({\rm{S}}{{\rm{h}}_2} = 100.40 = 4000\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}\) |
|
\(pV = \) const \( \Rightarrow {10^5}.5000 = {p_2}.4000 \Rightarrow {p_2} = {1,25.10^5}\;{\rm{Pa}}\)
\({p_2} = {p_0} + \frac{{mg}}{S} \Rightarrow 1,25 \cdot {10^5} = {10^5} + \frac{{m \cdot 10}}{{100 \cdot {{10}^{ - 4}}}} \Rightarrow m = 25\;{\rm{kg}}\)
Trả lời ngắn: 25