Câu 30: Một bình hình trụ đặt thẳng đứng có đường kính trong 20 cm, được đậy kín bằng một nắp có trọng lượng 20N. Trong bình chứa khí ở nhiệt độ 1000C dưới áp suất bằng áp suất khí quyển 105 N/m2. Khi nhiệt độ trong bình giảm xuống còn 200C nếu muốn mở nắp bình cần một lực tối thiểu bằng

Đáp án:

\(692N\)

Giải thích các bước giải:

Vì thể tích không đổi nên:

\(\dfrac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \dfrac{{{p_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {p_2} = {p_1}.\dfrac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = 7,{86.10^4}Pa\)

Cần tác dụng vào năp một lực thắng trọng lượng của nắp và lực gây ra bởi sự chênh lệch áp suất giữa không khí bên ngoài và bên trong bình:

\(F = mg + S\left( {{p_1} - {p_2}} \right) = mg + \dfrac{{\pi {d^2}}}{4}\left( {{p_1} - {p_2}} \right) = 692N\)