12 Bài tập Vận dụng quá trình đẳng tích (có lời giải)

Một cốc chứa không khí ở điều kiện chuẩn được đậy kín bằng một nắp đậy có khối lượng m. Diện tích tiết diện miệng cốc là 5 cm2. Khi đun nóng không khí trong bình lên đến 100 °C thì nắp cốc bị

8/12

Một cốc chứa không khí ở điều kiện chuẩn được đậy kín bằng một nắp đậy có khối lượng m. Diện tích tiết diện miệng cốc là 5 cm2. Khi đun nóng không khí trong bình lên đến 100 °C thì nắp cốc bị đẩy lên vừa hở miệng cốc và không khí nóng thoát ra ngoài. Biết áp suất khí quyển p0 = 1 atm = 105 N/m2. Lấy g = 10 m/s2. Khối lượng m của nắp đậy là

3,66 kg.

4 kg.

6,96 kg.

1,83 kg.

Giải thích

Đáp án đúng là D

\(\frac{{{{\rm{p}}_0}}}{{\;{{\rm{T}}_0}}} = \frac{{{{\rm{p}}_1}}}{{\;{{\rm{T}}_1}}} \Rightarrow \frac{{{{10}^5}}}{{273}} = \frac{{{{\rm{p}}_1}}}{{100 + 273}} \Rightarrow {{\rm{p}}_1} \approx 1,3663 \cdot {10^5}\;{\rm{N/}}{{\rm{m}}^2}\).

Vì nắp bắt đầu bị đẩy lên:

\({{\rm{p}}_0} + \frac{{{\rm{mg}}}}{{\rm{S}}} = {{\rm{p}}_1} \Rightarrow {\rm{m}} = \frac{{{{\rm{p}}_1} - {{\rm{p}}_0}}}{{\;{\rm{g}}}} \cdot {\rm{S}} = \frac{{(1,3663 - 1) \cdot {{10}^5}}}{{10}} \cdot 5 \cdot {10^{ - 4}} = 1,8315\;{\rm{kg}}.\)