Một bình thủy tinh có dung tích 14 cm chứa không khí ở nhiệt độ 77 °C được nối với ống thủy tinh nằm ngang chứa đầy thủy ngân
12/12
Một bình thủy tinh có dung tích 14 cm chứa không khí ở nhiệt độ 77 °C được nối với ống thủy tinh nằm ngang chứa đầy thủy ngân. Đầu kia của ống để hở. Làm lạnh không khí trong bình đến nhiệt độ 27 °C. Tính khối lượng thủy ngân đã chảy vào bình, dung tích của bình coi như không đổi, khối lượng riêng của thủy ngân là 13,6 kg/dm3.
Ta có: \({\rm{D}} = 13,6\;{\rm{kg}}/{\rm{d}}{{\rm{m}}^3} = 13,6\;{\rm{g}}/{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}.\)
Trạng thái 1: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{{\rm{V}}_1} = 14\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}}\\{\;{{\rm{T}}_1} = 77 + 273 = 350\;{\rm{K}}}\end{array}} \right.\); Trạng thái \(2:\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{{\rm{V}}_2}}\\{\;{{\rm{T}}_2} = 273 + 27 = 300\;{\rm{K}}}\end{array}} \right..\)
Áp dụng định luật Charles: \(\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {V_2} = {V_1} \cdot \frac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = 14 \cdot \frac{{300}}{{350}} = 12\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}.\)
Vậy lượng thể tích đã chảy vào bình là: \(\Delta {\rm{V}} = {{\rm{V}}_1} - {{\rm{V}}_2} = 14 - 12 = 2\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}.\)
Khối lượng thuỷ ngân chảy vào bình: \({\rm{m}} = {\rm{D}} \cdot \Delta {\rm{V}} = 13,6 \cdot 2 = 27,2\;{\rm{g}}.\)