Vật lí 10 Thắc mắc về nhiệt độ cực đại của khí

manh huy

Học sinh chăm học
Thành viên
2 Tháng bảy 2021
213
266
76
Hà Nội
THCS Ngọc Lâm
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Giả sử có cột không khí chứa trong một ống nghiệm hình trụ (tiết diện [imath]S[/imath]) thẳng đứng có chiều cao ban đầu [imath]\ell[/imath], nhiệt độ [imath]t_0[/imath] ngăn với bên ngoài bằng 1 cột thủy ngân khối lượng riêng [imath]\rho[/imath] có chiều cao [imath]h[/imath], ban đầu đầy tới miệng ống. Áp suất khí quyển [imath]p_0[/imath].
Ta đun không khí trong ống
Tại thời điểm kk trong ống có nhiệt độ [imath]T[/imath], cột thủy ngân có chiều cao [imath]x[/imath], PT trạng thái: [math]\frac{(p_0+\rho g h)S\ell_0}{T_0} = \frac{(p_0 + \rho gx)S(\ell_0+h-x)}{T}\\ \implies T = \frac{(\frac{p_0}{\rho g}+x)(\ell_0+h-x)}{(\frac{p_0}{\rho g}+h)\ell_0}T_0[/math]theo Cauchy, ta dễ dàng tìm được một nhiệt độ cực đại,[math]T\leq T_1 = T_0\frac{(\frac{p_0}{\rho g}+\ell_0+h)^2}{4(\frac{p_0}{\rho g}+h)\ell_0}[/math]và thực tế là đến nhiệt độ này, cột thủy ngân sẽ dần bị đẩy ra ngoài cho đến khi tràn ra ngoài hết, mặc dầu ở bđt trên, ta tìm được [imath]x>0[/imath]

Em thắc mắc tại sao lại tồn tại nhiệt độ giới hạn này, ta không thể đun nóng thêm cho cột không khí sao, hay lập luận toán học trên có gì sai?
Do nhiệt học khá mới mẻ với em nên hơi băn khoăn, nhờ cao nhân chỉ dạy.
 

Tuyết Sơn

Học sinh
Thành viên
5 Tháng một 2022
122
1
196
36
Hà Giang
Khi đun đến nhiệt độ T cần thiết (ứng với cột thủy ngân có chiều cao x đã tính ở trên), khối khí sẽ tự giãn nở và nhiệt độ của nó giảm dần, có thể khi thủy ngân tràn hết ra khỏi ống, nhiệt độ của khối khí lúc này còn bé hơn cả T0.

Vậy nên nếu áp dụng pt trạng thái của khối khí ban đầu và pt trạng thái khối khí sau khi thủy ngân đã tràn ra hết để tính nhiệt độ cần đun có thể sẽ ra 1 con số cực kỳ vô lý.
 
  • Love
Reactions: manh huy

aviaiva

Banned
Banned
Thành viên
17 Tháng ba 2008
70
31
111
31
An Giang
https://vatlypt.com
  • Love
Reactions: manh huy
Top Bottom