Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Để giải bài toán này, ta sẽ sử dụng định luật Boyle cho khí lý tưởng và cân bằng áp suất trong bình.
### Bước 1: Xác định áp suất tại hai điểm
1. **Áp suất tại điểm A (dưới cùng của cột thủy ngân):**
với , ta có:
2. **Áp suất tại điểm B (phần không khí trong bình):**
Áp suất khí trong bình (áp suất tại điểm B) được ký hiệu là . Vì cột thủy ngân có chiều dài là , nên theo định luật Pascal, ta có:
Thay vào ta có:
### Bước 2: Tính toán áp suất và nhiệt độ
Áp suất khí lý tưởng được xác định bởi:
Với .
Thay vào phương trình:
Tương tự, ở trạng thái trước khi giảm nhiệt độ:
Với :
### Bước 3: Thiết lập tỉ lệ giữa áp suất
So với trạng thái ban đầu và trạng thái cuối cùng, ta có:
Rút gọn :
### Bước 4: Tính nhiệt độ mới
Từ công thức trên, ta có:
Nhưng ta cần phải tính nhiệt độ khi thủy ngân đã rút hết cột không khí. Khi đó, ta cần áp suất ở trạng thái cuối:
Sau khi đưa vào phương trình và giải ra, ta sẽ tìm được nhiệt độ cuối.
### Kết luận
Kết quả nhiệt độ khi thủy ngân vừa đi vào hết phần hình trụ bên dưới là:
=> Đáp án đúng là D.
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.