Một ống thủy tinh hình chữ U tiết diện đều, bịt kín một đầu, được đặt thẳng đứng. Thủy ngân làm cho một cột không khí dài 20 cm nhốt kín trong ống bên trái. Mức thủy ngân trong cả hai ống đều
25/28
Một ống thủy tinh hình chữ U tiết diện đều, bịt kín một đầu, được đặt thẳng đứng. Thủy ngân làm cho một cột không khí dài 20 cm nhốt kín trong ống bên trái. Mức thủy ngân trong cả hai ống đều bằng nhau và cột thủy ngân đủ dài. Người ta mở van S làm cho một lượng thủy ngân chảy ra ngoài, dẫn đến mức thủy ngân ở phần bịt kín giảm 10 cm. Cho nhiệt độ khí không đổi và áp suất khí quyển là 76 cmHg. Mức thủy ngân ở phần nhánh bên phải đã giảm đi bao nhiêu cm (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần chục)?
Gọi tiết diện ống là \(S\).
Ban đầu áp suất khí trong ống bên trái bằng áp suất khí quyển: \({p_1} = 76cmHg\)
Thể tích ban đầu của lượng khí trong ống bên trái là: \({V_1} = S{l_1} = S.20\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}} \right)\)
Trạng thái khí lúc sau: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_2}}\\{{V_2} = S{l_2} = S.30}\end{array}} \right.\)
Áp dụng công thức định luật Boyle, ta có:
\({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow 76.S.20 = {p_2}.S.30 \Rightarrow {p_2} = \frac{{152}}{3}\left( {cmHg} \right)\)
Độ chênh lệch mực thủy ngân ở hai nhánh là:
\({\rm{\Delta }}l = 76 - \frac{{152}}{3} = \frac{{76}}{3}\left( {{\rm{cm}}} \right)\)
Mức thủy ngân ở nhánh bên phải giảm xuống một đoạn:
\(\frac{{76}}{3} + 10 \approx 35,3\left( {{\rm{cm}}} \right)\)
Đáp án: 35,3