Quả bóng thời tiết hay còn gọi là bóng thám không, là một công cụ quan trọng trong việc thu thập dữ liệu khí tượng phục vụ dự báo thời tiết.

a. Bóng thường được bơm khí hiếm nhẹ hơn không khí, nhờ đó có thể bay lên các tầng không khí khác nhau để thu thập thông tin về nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, tốc độ gió…

b. Bóng thám không thường chỉ bay tới độ cao khoảng 30km đến 40km là bị vỡ do áp suất trong bóng lớn hơn áp suất không khí bên ngoài, chênh lệch này vượt giới hạn của bóng.

c. Một quả bóng thời tiết được thả vào không gian, khí trong nó có thể tích 15,8 m³ và áp suất ban đầu bằng 105 000 Pa và nhiệt độ là 27 °C. Quả bóng thời tiết sẽ bị nổ ở áp suất 27640 Pa, thể tích tăng tới 39,5 m³ và tại đó, nhiệt độ của khí gần bằng - 70⁰C.

d. Người ta muốn chế tạo một bóng thám không có thể tăng bán kính lên tới 15 m, khi bay ở tầng khí quyển có áp suất 0,3.10⁵ Pa và nhiệt độ 200 K. Bóng được bơm ở áp suất 1,02.10⁵ Pa và nhiệt độ 300 K. Khi vừa bơm xong bán kính của bóng là 10,4m.

Cho đồ thị sau biểu diễn chu trình biến đổi trạng thái của khối khí lý tưởng:

a. Trong chu trình, có hai quá trình biến đổi đẳng áp.

b. Từ 1 đến 2 có quá trình biến đổi đẳng tích.

c. Từ 3 đến 4 là quá trình đẳng tích, T giảm, p tăng.

d. Vẽ đồ thị các quá trình liên tục từ 1-2-3-4-1 trong hệ trục p,V thì đồ thị mới sẽ có dạng một hình chữ nhật.

2. Câu trắc nghiệm đúng sai (4 điểm )

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng  hoặc sai

Trong các phát biểu sau đây về một lượng khí lí tưởng xác định, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

a. Trong quá trình đẳng tích, áp suất của một lượng khí xác định tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối.

b. Khi giữ nhiệt độ không đổi, nếu thể tích khí tăng thì áp suất khí giảm.

c. Khi tốc độ của mỗi phân tử tăng lên gấp đôi, áp suất cũng tăng lên gấp đôi.

d. Khi khối khí giảm nhiệt độ, tương ứng động năng trung bình của các phân tử khí cũng giảm nhưng giảm chậm hơn sự giảm nhiệt độ.

Cho đồ thị biến đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng từ 1 đến 2.

Nhiệt độ \({T_2}\) gấp bao nhiêu lần nhiệt độ \({T_1}\)?

Nồi áp suất có van là 1 lỗ tròn có diện tích lcm luôn được áp chặt bởi 1 lò xo có độ cứng 1300 (N/m) và luôn bị nén lcm. Ban đầu ở áp suất khí quyển 10⁵ N/m² và nhiệt độ 27°C. Hỏi để van mở ra thì phải đun đến nhiệt độ bằng bao nhiêu °C?

Trong xilanh của một động cơ đốt trong có 2dm³ hỗn hợp khí dưới áp suất 175atm và nhiệt độ 47°C. Pit tông nén xuống làm cho thế tích của hỗn hợp khí chỉ còn 0,2 dm³ và áp suất tăng lên 21atm. Tính nhiệt độ của hỗn hợp khí nén theo °C?

Một lốp ô tô được bơm căng không khí ở 27,0 °C. Áp suất ban đầu của khí ở áp suất khí quyển bình thường là 1,013.10⁵ Pa. Trong quá trình bơm, không khí vào trong lốp bị nén lại và giảm 80,0% thể tích ban đầu (khi không khí còn ở bên ngoài lốp), nhiệt độ khí trong lốp tăng lên đến 40,0 °C.

a. Tỉ số giữa thể tích khí sau khi đưa vào trong lốp và thể tích khí khi ở ngoài lốp là 0,3.

b. Áp suất khí trong lốp là 4,25.10⁵ Pa.

c. Sau khi ô tô chạy ở tốc độ cao, nhiệt độ không khí trong lốp tăng đến 75,0 °C và thể tích khí bên trong lốp tăng bằng 102% thể tích khi lốp ở 40,0 °C. Áp suất mới của khí trong lốp là 4,76.10⁵ Pa.

d. Biết phần lốp tiếp xúc với mặt đường có dạng hình chữ nhật, diện tích 205 cm². Áp lực lốp xe lên mặt đường cỡ 2000 N.

3. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn ( 1,5 điểm )

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6. Mỗi câu trả lời đúng thí sinh được 0,25 điểm

Bình kín đựng khí Helium chứa 1,505.10²³ nguyên tử Helium ở điều kiện 0°C và áp suất trong bình là 1 atm. Khối lượng Helium có trong bình là bao nhiêu gam?