Dạng 1: Lực căng mặt ngoăi
Âp dụng F=σl. Chú ý:
- vật dính ướt hay khơng dính ướt - băi tôn cĩ mấy mặt thông
- đường giới hạn của chất lỏng lă đường năo (chỉ xĩt đường tiếp xúc giữa vật vă chất lỏng)
Băi 17. Một khung hình chữ nhật bằng thĩp đặt nằm ngang, cạnh CD linh động. Trong khung cĩ căng một măng xă phịng. Biết σ=0,004N/m. CD=10cm.
a. Tính lực căng mặt ngoăi do măng xă phịng tâc dụng lín CD? b. Muốn CD đứng yín thì phải tâc dụng lín nĩ một lực như thế năo?
ĐS: 8.10-3N
Băi 18. Một vịng dđy đường kính 8cm được dìm nằm ngang trong một mẫu dầu thơ. Khi kĩo vịng dđy khỏi dầu, người ta đo được lực phải tâc dụng thím do lực căng mặt ngoăi lă 9,2.10-3N. Tính hệ số căng mặt ngoăi của dầu?
ĐS: 18,4.10-3N/m
Băi 19. Uốn cong một thanh thĩp thănh vịng trịn đường kính D=10cm, buộc câc sợi chỉ vă nhúng văo xă phịng, phâ vỡ măng xă phịng ở tđm tạo thănh một vịng chỉ hình trịn rỗng cĩ đường kính d=2cm. Tính lực căng mặt ngoăi của măng xă phịng tâc dụng lín vănh kim loại ngoăi vă vịng chỉ bín trong? Cho hệ số căng mặt ngoăi của xă phịng σ=40.10-3N/m
ĐS: 0.0252N; 5,024.10-3N
Băi 20. Một quả cầu bân kính R=1mm cĩ mặt ngoăi hoăn toăn khơng bị nước lăm ướt. Tính lực căng mặt ngoăi lớn nhất tâc dụng lín quả cầu khi nĩ được đặt lín mặt nước. Khối lượng quả cầu lă bao nhiíu để nĩ khơng chìm. Cho
σ=0,073N/m. Khối lượng riíng của nước lă 1000kg/m3.
ĐS: 47,9.10-6kg
Băi 21. Một mẩu gỗ hình lập phương khối lượng 20g được đặt lín mặt nước. Mẩu gỗ cĩ cạnh dăi 30mm vă dính ướt nước hoăn toăn. Nước cĩ khối
lượng riíng lă 100kg/m3. Hệ số căng mặt ngoăi lă 0,072N/m. Tính độ ngập sđu trong nước của gỗ?
ĐS: 2,3cm
Băi 22. Cần dùng một lực bao nhiíu để nđng một vịng nhơm đặt ngang trong nước ra khỏi mặt nước. Vịng nhơm giống như vănh trụ cĩ chiều cao h=10mm, đường kính trong d1=50mm, đường kính ngoăi d2=52mm. Biết khối lượng riíng của nhơm D=2,6.103kg/m3, hệ số căng mặt ngoăi của nước 0,073N/m.
ĐS: 1,6234N
Dạng 2: Hiện tượng mao dẫn
Cột chất lỏng cđn bằng: P=F⇔ mg=σ.l (l lă chu vi mặt cắt trong ống mao dẫn)
⇔ V.D.g= σ.l ⇔ S.h.Dg=σ.l ⇔πd2
4 .h.Dg=σ.πd ⇔ h= 4
Ddg
σ
Băi 23. Một ống mao dẫn cĩ r=0,2mm nhúng văo trong nước cĩ
σ=0,073N/m
a. Tính độ cao cột nước dđng lín trong ống?
b. Đem nhúng ống mao dẫn trín văo rượu thì chiều cao cột rượu dđng lín trong ống lă 70mm. Tìm suất căng mặt ngoăi của rượu. Biết Dr=0,7g/cm3, Dn=1g/cm3
ĐS: 0,073m ; 0,049N/m
Băi 24. Ống mao dẫn hình vuơng cĩ tiết diện trong cạnh 0,2mm nhúng văo trong nước cĩ σ=0,073N/m. Tính độ cao cột nước dđng lín trong ống?
Băi 25. Hai ống mao dẫn cĩ đường kính khâc nhau được nhúng văo íte, sau đĩ nhúng văo dầu hỏa. Ta thấy độ cao của cột íte vă dầu hỏa lă 2,4mm vă 3mm. Biết Díte=700kg/m3, Ddầu=800kg/m3, σíte=0,017N/m. Tính σdầu?
ĐS: 0,03N/m
Băi 26. Ống mao dẫn thẳng đứng cĩ bân kính r=0,2mm nhúng trong Hg. Coi Hg hoăn toăn khơng lăm dính ướt thănh ống bín trong. Cho hệ số căng mặt ngoăi của Hg lă 0,47N/m. Tính độ hạ mức Hg trong ống?
ĐS: 35mm
Băi 27. Tìm chiều dăi cột nước dđng lín trong ống mao dẫn cĩ đường kính trong lă 0,6mm khi cắm trong nước. Biết hệ số căng mặt ngoăi của nước lă 0,073N/m vă khối lượng riíng của nước lă 1000kg/m3. Xĩt hai trường hợp:
a. Cắm vuơng gĩc mặt nước
b. Cắm nghiíng với mặt nước một gĩc 30o
ĐS: 0,049m ; 0,098m
Dạng 3: Ống mao quản hở hai đầu
⇔ V.D.g= σ.2l ⇔ S.h.Dg=σ.2l ⇔πd2
4 .h.Dg=σ.2πd ⇔ h= 8
Ddg
σ
Băi 28. Một ống mao quản thănh rất mỏng, hở hai đầu, bân kính 0,5mm, dựng thẳng đứng. Đổ đầy nước văo ống, sau khi chảy ra, nước cịn lại trong ống cĩ độ cao h = 58,4mm. Tính σ? Biết nước lăm dính ướt hoăn toăn ống, D=103kg/m3, g=10m/s2.
ĐS:0,073N/m.
Băi 29. Một ống mao dẫn hở hai đầu cĩ đường kính d=1mm, được đổ đầy nước vă dựng thẳng đứng. Hêy xâc định độ cao của cột nước cịn lại trong ống? Cho σ=7,25.10-2N/m, D=103kg/m3, g=10m/s2
ĐS: 58.10-3m
Băi 30. Rượu dđng lín trong ống mao dẫn 15mm, cịn glixírin lă 20mm. Biết khối lượng riíng của rượu lă 800kg/m3, của glixírin lă 800kg/m3. So sânh hệ số căng mặt ngoăi của rượu vă glixírin.
SỰ CHUYỂN THỂ
Băi 31. Một khối nước đâ ở -50oC hấp thu nhiệt lượng để lín đến 0oC rồi bắt đầu tan chảy. Nhiệt lượng cần thiết để lăm tan chảy hết khối nước đâ lă 336kJ. Sau đĩ khối nước đâ đê tan tiếp tục lín đến 100oC vă hĩa hơi. Sau một thời gian cung cấp nhiệt lượng để hĩa hơi lă 1940kJ, khối lượng nước cịn lại bao nhiíu? Cho nhiệt nĩng chảy của nước đâ lă 336kJ/kg vă nhiệt hĩa hơi lă 2261kJ/kg
ĐS: 0,142kg
Băi 32. Hơi nước ở nhiệt độ 100oC, sau khi đi qua buồng ngưng tụ thì nhiệt độ hạ xuống 50oC. Nước lăm lạnh đi văo buồng ngưng tụ cĩ nhiệt độ 10oC đi ra lă 30oC. Tính khối lượng nước cần dùng để lăm ngưng tụ 1kg hơi nước? Cho nhiệt dung riíng của nước c=4200J/kgK vă nhiệt ngưng tụ lă 2261kJ/kg.
Băi 33. Một bếp điện lăm hĩa hơi 0,5lit nước ở 100oC trong 10 phút. Xâc định cơng suất của bếp.
ĐS:1,9kW
Băi 34. Tính khối lượng hơi nước tạo thănh nếu 2kg nước ở 50oC nhận 2MJ nhiệt lượng
ĐS:0,25kg
Băi 35. Cần bao nhiíu nhiệt lượng để đưa 5kg nước đâ từ -10oC đến 10oC?
ĐS: 1989,5kJ
- Độ ẩm tuyệt đối: a (g/m3) lă khối lượng hơi nước tính ra gam chứa trong 1m3 khơng khí
a = m/V
- Độ ẩm cực đại: A (g/m3) ở một nhiệt độ xâc định độ ẩm cực đại cĩ giâ trị bằng khối lượng hơi nước bêo hịa tính ra gam chứa trong 1m3 khơng khí = Dbh (Tra bảng giâ trị của A)
- Độ ẩm tương đối: ở một nhiệt độ xâc định: f = a/A.100%
- Điểm sương: nhiệt độ mă tại đĩ hơi nước trong khơng khí trở thănh bêo hịa
Băi 36. Một phịng cĩ kích thước 3x4x4m chứa 0,8kg hơi nước a. Tính độ ẩm tuyệt đối
b. Tính độ ẩm tương đối
Biết nhiệt độ phịng lă 27oC vă độ ẩm cực đại tương ứng lă A=25,8g/m3
ĐS: a=16,7g/m3; f=64,7%
Băi 37. Nhiệt độ khơng khí trong phịng lă 20oC, điểm sương lă 10oC. Thể tích phịng lă 200cm3. Tính:
a. Độ ẩm tuyệt đối b. Độ ẩm tương đối
c. Lượng hơi nước cĩ trong phịng
ĐS: a20=A10=9,4g/m3; f20=54,3%; m=18,8.10-4g
Băi 38. Trong phịng cĩ kích thước 3x5x10m ở nhiệt độ 20oC vă điểm sương lă 10oC. Tính:
a. Độ ẩm tương đối
b. Lượng hơi nước cĩ trong phịng
ĐS: 54,3% ; 1410g
Băi 39. Phịng cĩ thể tích 50m3. Khơng khí trong phịng ở 25oC cĩ độ ẩm tương đối f=80%. Tính độ ẩm tuyệt đối vă khối lượng hơi nước chứa trong phịng? Biết ở 25oC khối lượng riíng hơi nước bêo hịa lă Dbh=23g/m3.
ĐS: 18,4g/m3 ; 0,92kg
Băi 40. Phịng cĩ thể tích 40m3. Khơng khí trong phịng cĩ độ ẩm f=40%. Muốn tăng độ ẩm tới 60% thì phải lăm bay hơi bao nhiíu gam nước? Coi nhiệt độ khơng đổi lă 20oC. Dbh=17,3g/m3.