Question

Đã trả lời bởi chuyên gia

Answer 1

Phân tích trạng thái ban đầu
Ống đặt thẳng đứng:

Đầu hở ở trên
Đầu kín ở dưới
Trong ống có:

Cột không khí cao h1=20 cm
Bên trên là cột thủy ngân cao H=40 cm
Áp suất khí quyển:
p₀=80 cmHgp

Áp suất của khối khí ban đầu
Vì phía trên thủy ngân là không khí ngoài trời nên:

p₁=p₀+H=80+40=120 cmHg
Sau khi lật ngược ống
Đầu kín ở trên
Đầu hở ở dưới
Thủy ngân có xu hướng chảy ra ngoài
Muốn thủy ngân không chảy ra ⇒ đáy cột thủy ngân phải vừa chạm miệng ống
Khi đó:

Áp suất tại đáy cột thủy ngân = áp suất khí quyển p₀
Gọi:

h₂ : là chiều cao cột không khí sau khi lật
Lmin⁡: là chiều dài tối thiểu của ống

Áp suất của không khí sau khi lật
Ở trạng thái cuối:

p₂=p₀−H=80−40=40 cmHg
Áp dụng định luật Boyle–Mariotte
(Vì nhiệt độ không đổi)

p₁V₁=p₂V₂

Do tiết diện ống không đổi:

V∼h

120⋅20=40⋅h₂

h₂= $\frac{120.20}{40}$ =60 cm
Tính chiều dài tối thiểu của ống
Chiều dài ống phải chứa:

Cột không khí: 60 cm
Cột thủy ngân: 40 cm
L_min⁡=60+40=100 cm
Kết luận
Chiều dài tối thiểu của ống để thủy ngân không chảy ra ngoài là:

L_min⁡=100 cm

...Xem thêm

Answer 2