Câu hỏi:

27/08/2025 19 Lưu

Một bình tích áp được sử dụng trong máy lọc nước có hai phần: bóng chứa nước và bóng chứa khí như hình bên. Khi chưa chứa nước, bóng chứa khí chiếm toàn bộ thể tích trong bình là 12 lít, áp suất 120 kPa. Đường ống dẫn nước vào, ra bóng chứa nước có gắn rơ le áp suất điều khiển đóng mở mạch điện. Khi lượng nước trong bóng chứa nước tăng đến 9 lít thì áp suất nước đạt cực đại, rơ le ngắt mạch, máy ngừng cung cấp nước vào bình. Khi lượng nước trong bình giảm đến 6 lít, rơ le tự động đóng mạch để máy cung cấp nước trở lại. Coi nhiệt độ trong bóng chứa khí không đổi, các bóng mềm, tổng thể tích nước và khí bằng thể tích bình, mặt tiếp xúc của bóng chứa nước và chứa khí luôn có dạng phẳng.

Một bình tích áp được sử dụng trong máy lọc nước có hai phần: bóng chứa nước và bóng chứa khí như hình bên. Khi chưa chứa nước, bóng (ảnh 1)

     a) Khi nước được bơm vào bình, áp suất trong bóng khí tăng.

     b) Khi nước trong bình giảm, mật độ phân tử khí trong bóng khí tăng.

     c) Khi nước trong bình là 9 lít, áp suất trong túi khí là 360 kPa.

     d) Một người thợ đã giảm bớt khí trong bóng chứa khí nên khi nước trong bình giảm đến 7,2 lít rơ le đã đóng mạch để máy hoạt động trở lại. Lượng khí thoát ra chiếm \(20{\rm{\% }}\) lượng khí ban đầu.

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

Tổng thể tích của nước và túi khí không đổi

Nhiệt độ của bóng của khí không đổi, áp dụng công thức định luật Boyle: \({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2}\)

Cách giải:

a) Khi nước bơm vào bình, thể tích của nước tăng, thể tích của bóng khí giảm, áp suất trong bóng khí tăng

\( \to \) a đúng

b) Bóng khí kín, số phân tử khí không đổi

\( \to \) b sai

c) Khi nước trong bình là 9 lít, thể tích của bóng khí là:

\({V_2} = 12 - 9 = 3\) (lít\()\)

Xét lượng khí trong bóng không đổi

Trạng thái 1 khi bình không chứa nước: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_1} = 120{\rm{kPa}}}\\{{V_1} = 12{\rm{\;}}lần {\rm{\;}}}\end{array}} \right.\)

Trạng thái 2 khi bình chứa 9 lít nước: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_2}}\\{{V_2} = 3{\rm{\;}}lần }\end{array}} \right.\)

Áp dụng công thức định luật Boyle, ta có:

\({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow {p_2} = {p_1}\frac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = 120.\frac{{12}}{3} = 480\left( {{\rm{kPa}}} \right)\)

\( \to \) c sai

d) Trạng thái 3 khi lượng nước trong bình giảm còn 6 lít: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_3}}\\{{V_3} = 12 - 6 = 6{\rm{\;}}l\'i t}\end{array}} \right.\)

Áp dụng công thức định luật Boyle, ta có:

\({p_1}{V_1} = {p_3}{V_3} \Rightarrow {p_3} = {p_1}\frac{{{V_1}}}{{{V_3}}} = 120.\frac{{12}}{6} = 240\left( {{\rm{kPa}}} \right)\)

Vậy khi áp suất bằng 240 kPa thì rơ le đóng mạch để cung cấp nước trở lại

Xét lượng khí thoát ra có số mol là \({n_2}\), số mol khí ban đầu là \({n_1}\)

Áp dụng phương trình Clapeyron cho khí trước và sau khi xả khi áp suất đạt giá trị 240 kPa :

\({p_3}{V_3} = {n_1}RT\)

\({p_3}{V_4} = {n_2}RT\)

\( \Rightarrow \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{{{V_4}}}{{{V_3}}} = \frac{{12 - 7,2}}{6} = 0,8\)

\( \Rightarrow {\rm{\Delta }}n = {n_1} - {n_2} = 0,2{n_1} = {n_1}.20{\rm{\% }}\)

\( \to \) d đúng

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Phương pháp:

a) Lực tối thiểu để nâng khoang lên khỏi mặt đất có độ lớn bằng trọng lượng của khinh khí cầu

b) Sử dụng lý thuyết sự nổi của vật

c, d) Phương trình Clapeyron: \({\rm{pV}} = {\rm{nRT}}\)

Cách giải:

a) Trọng lượng của khí cầu là:

\(P = mg = 450.9,8 = 4410\left( N \right)\)

Lực tối thiểu để nâng khoang lên khỏi mặt đất có độ lớn bằng trọng lượng của khinh khí cầu: 4410N

\( \to \) a đúng

b) Khinh khí cầu bay lên được là do khối lượng riêng của khí trong khí cầu nhỏ hơn của khí quyển

\( \to \) b đúng

c) Áp dụng phương trình Clapeyron, ta có:

\(pV = nRT \Rightarrow n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{{{1,03.10}^5}{{.3.10}^3}}}{{8,31.\left( {25 + 273} \right)}} \approx 124779\left( {{\rm{mol}}} \right)\)

\( \to \) c sai

d) Xét lượng khí bên trong khí cầu ban đầu ở \({25^ \circ }{\rm{C}}\)

Khối lượng riêng của không khí là:

\({\rho _{kk}} = \frac{{{m_1}}}{V} = \frac{{{n_1}{\mu _{kk}}}}{V} \Rightarrow {\mu _{kk}} = \frac{{{\rho _{kk}}.V}}{{{n_1}}} = \frac{{{\rho _{kk}}R{T_1}}}{p}\)

Khi nung nóng khí cầu, để khí cầu rời khỏi mặt đất, ta có khối lượng riêng của khí cầu:

\(\rho  = {\rho _{kk}} \Rightarrow \frac{{{m_k} + m}}{V} = {\rho _{kk}}\)

\( \Rightarrow \frac{{{m_k} + 450}}{{{{3.10}^3}}} = 1,29 \Rightarrow {m_k} = 3420\left( {{\rm{kg}}} \right)\)

\( \Rightarrow {n_k} = \frac{{{m_k}}}{{{\mu _{kk}}}} = \frac{{{m_k}.p}}{{{\rho _{kk}}RT}}\)

Áp dụng phương trình Clapeyron, ta có:

\(pV = {n_k}R{T_k} \Rightarrow \frac{{{m_k}.p}}{{{\rho _{kk}}RT}}.R{T_k} = \frac{{{m_k}p{T_k}}}{{T{\rho _{kk}}}}\)

\( \Rightarrow {T_k} = \frac{{V{\rho _{kk}}T}}{{{m_k}}} = \frac{{{{3.10}^3}.1,29.\left( {25 + 273} \right)}}{{3420}}\)

\( \Rightarrow {T_k} \approx 337,2{\rm{\;K}} \Rightarrow {t_k} = 337,2 - 273 = {64,2^ \circ }{\rm{C}}\)

\( \to \) d đúng

Câu 2

Lời giải

Phương pháp:

Quy tắc bàn tay trái: đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra \({90^ \circ }\) chỉ chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn

Cách giải:

Áp dụng quy tắc bàn tay trái, ta thấy:

Hình 1: lực từ có hướng từ dưới lên \( \to \) Hình 1 sai

Hình 2: lực từ có hướng từ phải sang trái \( \to \) Hình 2 sai

Hình 3: lực từ có hướng từ phải sang trái \( \to \) Hình 3 sai

Hình 4: lực từ có hướng từ trên xuống \( \to \) Hình 4 đúng

Chọn A.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

 

PHẦN II: CÂU TRẮC NGHIỆM ĐÚNG SAI

 Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm đo nhiệt nóng chảy riêng của nước đá. Bộ thí nghiệm gồm: biến áp nguồn, bộ đo công suất (oát kế) có tích hợp chức năng đo thời gian, nhiệt kế điện tử có thang đo từ \( - {20^ \circ }{\rm{C}}\) đến \({110^ \circ }{\rm{C}}\), độ phân giải \( \pm {0,1^ \circ }{\rm{C}}\), nhiệt lượng kế, cân điện tử, các dây nối. Ban đầu, nhóm cho một viên nước đá và một ít nước lạnh vào bình nhiệt lượng kế, cắm nhiệt kế vào bình, khuấy đều hỗn hợp cho đến khi nhiệt kế chỉ \({0^ \circ }C\). Lấy viên nước đá ra cân thì số chỉ của cân là \(22,80{\rm{\;g}}\). Sau đó, bỏ viên đá vào lại nhiệt lượng kế, sao cho toàn bộ điện trở chìm trong hỗn hợp nước và nước đá, bật công tắc nguồn, khuấy nhẹ, ghi lại số chỉ của bộ đo công suất và thời gian sau các khoảng 60 giây vào bảng. Khi thời gian là 300 giây, lấy viên đá ra cân thì số chỉ của cân là \(10,58{\rm{\;g}}\).

Thời gian (s)

Công suất (W)

Nhiệt độ \(\left( {{\;^ \circ }{\rm{C}}} \right)\)

60

14,05

0

120

14,06

0

180

14,00

0

240

14,02

0

300

13,98

0

a) Trong quá trình nước đá tan, nhiệt độ hỗn hợp không đổi.

b) Trong quá trình nước đá tan, nội năng của hỗn hợp tăng lên.

c) Thực tế, trong quá trình nước đá tan, hỗn hợp nước và nước đá tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh.

d) Từ bảng số liệu của nhóm, tính được nhiệt nóng chảy riêng trung bình của nước đá là \({3,44.10^3}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}\).

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 7

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP