Câu 11: Một ống nghiệm tiết diện đều có chiều dài 76cm, đặt thẳng đứng chứa một khối khí đến nửa ống, phía trên của ống là một cột thủy ngân. Nhiệt độ lúc đầu của khối khí là 0°C, áp suất khí quyển là...

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng định luật Boyle-Mariotte và định luật Charles. 1. **Thông tin đã cho:** - Chiều dài ống nghiệm: $$ - Khối khí chiếm nửa ống: $$ - Nhiệt độ ban đầu: $$ - Áp suất khí quyển: $$ 2. **Khi nửa cột thủy ngân trào ra ngoài, áp suất khí trong ống sẽ bằng áp suất khí quyển:** - Áp suất khí trong ống sau khi nửa cột thủy ngân trào ra ngoài: $$ 3. **Áp suất và thể tích khí:** - Theo định luật Boyle: $$ - Ở trạng thái ban đầu: $$ và $$ - Ở trạng thái sau khi đun nóng: $$ 4. **Áp dụng định luật Boyle:** $$ $$ 5. **Áp dụng định luật Charles:** - Theo định luật Charles: $$ - Thay vào công thức: $$ - Từ đó suy ra: $$ 6. **Tính toán nhiệt độ:** - Khi nửa cột thủy ngân trào ra ngoài, thể tích khí không thay đổi, chỉ có nhiệt độ thay đổi. Do đó, ta cần tính nhiệt độ mới $$ khi áp suất khí trong ống bằng áp suất khí quyển. - Từ định luật Charles, ta có: $$ - Tính toán: $$ 7. **Tính toán cụ thể:** - Khi nửa cột thủy ngân trào ra ngoài, áp suất khí trong ống sẽ giảm xuống bằng áp suất khí quyển, do đó: $$ - Chuyển đổi sang độ Celsius: $$ Vậy nhiệt độ cần thiết để nửa cột thủy ngân trào ra ngoài là **38,25°C**. **Đáp án: A. 38,25°C**