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2. A.constant pressure air thermometer of the type shown in Figure 2 is placed in melting ice, then in boiling water and finally in d holling liquid.
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Physics (9)
Exercise 9 Gas Laws (2)
where necessary take g = 10 ms
density of water = 1000 k3m-3_
C. Y. Mak
1. A constant volume thermometer of the type shown in figure 1 was first placed in melting ice, then
boiling water and finally in an bil bath.
mercury
Figure
The
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izg
kater
both
31.4 cm
(a) Deduce the 'absolute zero?
temperature.
0+
(b) Weduce the temperature of oil
bath. (Atmospheric pressure = 75 cmlig)
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Figure 2
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The
Following
readings
were
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報日僑華
Figure 3
一期星日七廿月一十九八九一年八十七國民華中(28
V = 0.1
=
1
17 + 273 = 290K
= 10 Nm
-2
77
105
thermometer
X
X + 100
x = 275
the absolute zero of temperature
is -275°C.
(Ans.)
etic loved
al-trugen
(b)
Let the temperature of oil bath be TC.
AS
Pressure of the enclosed gas at
elact le heater
= 31.4 + 75
= 106.4 cmHg
77 106.4
275 275 + T
! = 105
Length of air columna Lin cir Thermoe
The length of the nitrogen colum
measured
different temperatures T and the results
obtained are as follows.
|icngth of nitrogen)
the temperature of oil bath is 105°C.
(Ans.)
33 T 34.5 in
(a) What is the value of absolute
zero'
temperature
of
indicated by these experimental results?
(b) Find the boiling point of the
liquid.
3. An air bubble of volume 0.1 cm3 is released al à depth of 20 周 in water. The air inside the bubble is at 17°C when the bubble reaches the Surface, the air inside is at 27°C and is at atmospheric pressure which
-2 IS 105 -
Find the volume of the this momert. Assume zę c of temperature is
bubble at absolute
- 273°C)
4. As shown in figure 3, a simple experiment is set up to find the relationship between the volume and temperature 写 fixed mass. of nitrogen kept at constant pressure. A fixed mass of nitrogen was trapped in a graduated tube of uniform bore by a mercury bead.
column Ln9117
Tenperatura/
那 27.5
52.5 35
选 40
2. (a)
25 50 75 100 125
(a) Plot against T.
(b) What conclusion cer you drawn.
可
(c) Find the value of X.
(d) Find the absolute
temperature.
(e) Explain briefly why 誰 this
experiment (1)
to use a thin walled tube is batter than a thick walled tube.
(i) to use a tube of smalter
bore.
(iii) a mercury bear is better
then a water bead.
Let the absolute zero be -x°C and cross sectional. area of the tulia b
A.
=
240A
320
=
100+¥
x = 266.7°
the absolute zero of temperature found in this experiment -266.7°C.
is
(b)
Let the boiling point be 9°C.
266.7 266.7 + @
240A
=
*348A
A = 120
the boiling point is 120°C.
Solutions
1. (a)
Let the absolute zero be x°C.
Pressure of the enclosed gas at
°C
(Ans.)
= 2 + 75
3. P
Pressure of the eclosed gas at 1 depth of 20 m.
Pressure of the enclosed gas at 100°C
=
100
gh
30+ 75 105 c
= 77 crafg
10+ (1000) (10)(20)
= 3 x 105 Nm
-2
= 27 + 273 = 300K
(3x105) (0.1 cm2)(300)
(290) (10)
= 6,31 cm3
4. (a)
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X = 100
102
{Ans.)
点
(b) The volume of the enclosed gas
increases
linearly temperature increases.
(c) From the graph, when L - 37.5,
| = 100.
(d) From the graph, the absolute
zero of temperature is -275°C.
It will be better for the temperature
the enclosed air and re temperature of the liquid will be more uniform.
(ii) More sensitive.
(iii) Mercury is opaque, (.e.
̇easily scen) and also it
will not be boiled away
for
temperature higher
thaด 100°C in this
experiment.
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