Question

[Hoàng Đức Long]

Một ống nhỏ dài, tiết diện đều (S), một đầu kín, một đầu hở lúc đầu ống đặt thẳng đứng, miệng ống ở trên. Trong ống về phía đáy có cột không khí dài l 1 = 30 c m ngăn cách với bên ngoài bằng cột thủy ngân dài h = 15cm. Áp suất khí quyển là 76cmHg và nhiệt độ không đổi.

Tính chiều cao của cột không khí chứa trong ống trong các trường hợp:

a) Ống đặt thẳng đứng, miệng ở dưới.

b) Ống đặt nằm ngang.

Answer 1

[Vũ Thành Nam]

a) Ống đặt thẳng đứng, miệng ở dưới:

Gọi p 1 , V 1  và p 2 , V 2 là các áp suất, thể tích của cột không khí trong ống tương ứng với miệng ống ở phía trên và phía dưới. Ta có:

  p 1 = p o + h = 76 + 15 = 91 c m H g ;

   V 1 = l 1 S = 30 S  

p 2 = p o − h = 76 − 15 = 61 c m H g ;  

  V 1 = l 2 S                   

Khối khí trong ống không đổi và nhiệt độ không đổi nên theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt:

p 1 V 1 = p 2 V 2 ⇔ 91.30 S = 61 l 2 S

⇒ l 2 = 44 , 75 c m .

b) Ống đặt nằm ngang:

Cột thủy ngân không có tác dụng lên cột không khí nên:

p 3 = p o .

Theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt ta có:

p 1 V 1 = p 3 V 3 ⇔ 91.30 S = 76 l 3 S

⇒ l 3 = 35 , 9 c m