Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles. Bộ thí nghiệm gồm các dụng cụ lắp đặt như hình vẽ. Ống thủy tinh đầu dưới bịt kín, đầu trên hở, bên trong có giọt acid su

a) Vì ống thủy tinh đặt thẳng đứng và đầu trên hở nên áp suất của khối khí bên trong (p) luôn cân bằng với áp suất khí quyển (\({p_0}\)) cộng với áp suất do trọng lượng của giọt acid gây ra.

Do giọt acid không đổi, áp suất khí quyển coi như không đổi nên áp suất khối khí trong suốt thí nghiệm là hằng số (quá trình đẳng áp).

⇒ a đúng.

b) Định luật Charles: \(\frac{V}{T} = {\rm{const}}\)

Vì tiết diện ống không đổi nên thể tích tỉ lệ thuận với chiều cao h . Ta có:

\(\frac{{{h_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{9,5}}{{25 + 273}} \approx 0,032\left( {{\rm{cm}}/{\rm{K}}} \right)\)

\(\frac{{{h_2}}}{{{T_2}}} = \frac{{9,6}}{{30 + 273}} \approx 0,032\left( {{\rm{cm}}/{\rm{K}}} \right)\)

…..

\(\frac{{{h_9}}}{{{T_9}}} = \frac{{10,8}}{{65 + 273}} \approx 0,032\left( {{\rm{cm}}/{\rm{K}}} \right)\)

\( \Rightarrow \frac{V}{T} = {\rm{const}} \Rightarrow \) phù hợp với định luật Charles.

\( \Rightarrow \) b đúng.

c) Tính chất dãy tỉ số bằng nhau \( \Rightarrow \frac{{{h_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{h_2}}}{{{T_2}}} = \frac{{{\rm{\Delta }}h}}{{{\rm{\Delta }}T}} = \frac{{{\rm{\Delta }}h}}{{{\rm{\Delta }}t}} \approx 0,032{\rm{\;cm}}/{\;^ \circ }{\rm{C}}\)

Khi nhiệt độ tăng, ứng với mỗi độ Celsius \(\left( {{\;^ \circ }C} \right)\) thì chiều cao cột khí tăng thêm các khoảng bằng nhau.

⇒ c sai.

d) Định luật Charles: \(\frac{V}{T} = \) const

Vì tiết diện ống không đổi nên thể tích tỉ lệ thuận với chiều cao h. Ta có:

Khi chiều cao cột khí tăng gấp đôi thì thể tích tăng gấp đôi ⇒ Nhiệt độ \(T\) tăng gấp đôi.

Tốc độ căn quân phương:

\({v_c} = \sqrt {\frac{{3RT}}{M}} \) khi T tăng 2 lần thì \({v_c} \uparrow \sqrt 2 \)

⇒ d đúng.