giải giúp tôi câu 8

Để giải bài toán này, chúng ta cần sử dụng định luật Charles và tính toán sự thay đổi thể tích của thủy ngân khi nhiệt độ thay đổi. 1. **Tính thể tích của thủy ngân ở nhiệt độ 0°C:** - Khi nhiệt độ là \(0^\circ C\), giọt thủy ngân cách A 30 cm. - Thể tích của giọt thủy ngân có thể tính bằng công thức: \[ V = S \cdot h \] Trong đó: - \(S\) là tiết diện của ống (0,1 cm² = \(0,1 \times 10^{-4} m^2\)) - \(h\) là chiều cao của thủy ngân (30 cm = 0,3 m) Tính thể tích: \[ V_{Hg} = 0,1 \times 10^{-4} \times 0,3 = 3 \times 10^{-6} m^3 = 3 cm^3 \] 2. **Tính thể tích của bình cầu:** - Thể tích của bình cầu là \(270 cm^3\). 3. **Tính thể tích của không khí trong bình:** - Thể tích không khí trong bình khi thủy ngân ở 0°C là: \[ V_{kh} = V_{bình} - V_{Hg} = 270 - 3 = 267 cm^3 \] 4. **Tính thể tích không khí khi nhiệt độ tăng lên 10°C:** - Theo định luật Charles, thể tích không khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối: \[ \frac{V_{1}}{T_{1}} = \frac{V_{2}}{T_{2}} \] Trong đó: - \(T_1 = 273 K\) (0°C) - \(T_2 = 283 K\) (10°C) - \(V_1 = 267 cm^3\) - \(V_2\) là thể tích không khí khi nhiệt độ là 10°C. Áp dụng công thức: \[ \frac{267}{273} = \frac{V_2}{283} \] Giải phương trình trên để tìm \(V_2\): \[ V_2 = \frac{267 \times 283}{273} \approx 284,5 cm^3 \] 5. **Tính thể tích thủy ngân mới:** - Thể tích thủy ngân mới sẽ là: \[ V_{Hg_{mới}} = V_{bình} - V_{kh_{mới}} = 270 - V_2 \approx 270 - 284,5 = -14,5 cm^3 \] Điều này không hợp lý, vì thể tích không thể âm. Điều này cho thấy rằng giọt thủy ngân sẽ di chuyển lên cao hơn. 6. **Tính khoảng cách di chuyển của giọt thủy ngân:** - Sự thay đổi thể tích không khí là: \[ \Delta V = V_{kh_{cũ}} - V_{kh_{mới}} = 267 - 284,5 = -17,5 cm^3 \] - Sử dụng công thức tính chiều cao di chuyển của thủy ngân: \[ \Delta h = \frac{\Delta V}{S} = \frac{-17,5}{0,1} = -175 cm \] Vậy, giọt thủy ngân sẽ di chuyển lên cao hơn 175 cm so với vị trí ban đầu. **Kết luận:** Khi nung bình đến \(10^\circ C\), giọt thủy ngân di chuyển lên cao hơn 175 cm so với vị trí cách A 30 cm.