2. Câu trắc nghiệm đúng sai

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

Bạn đang lái một xe ô tô và kiểm tra lốp xe. Lốp xe chứa khí lý tưởng và có thể tích cố định. Nhiệt độ bên trong lốp là 300K và áp suất là 2.5 atm. Sau đó, bạn đậu xe trong một garage nóng, khiến nhiệt độ bên trong lốp tăng lên 400K.

a. Khi nhiệt độ trong lốp tăng từ 300K đến 400K, áp suất bên trong lốp sẽ tăng lên khoảng 33% nếu thể tích không thay đổi. 

b. Để áp suất trong lốp không thay đổi khi nhiệt độ tăng từ 300K đến 400K, bạn cần xả bớt một lượng khí khỏi lốp xe. 

c. Nếu áp suất bên trong lốp xe ban đầu là 2.5 atm và nhiệt độ tăng từ 300K đến 400K, áp suất mới trong lốp sẽ là khoảng 0.33 atm.   

d. Sự thay đổi áp suất trong lốp xe không phụ thuộc vào nhiệt độ nếu thể tích của lốp thay đổi. 

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…⟹ Đ

Bóng thời tiết thường được bơm bằng khí hiếm hoặc khí nhẹ như khí hydro hoặc khí heli, giúp nó nổi lên và thu thập dữ liệu ở các tầng khí quyển khác nhau.

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

- Bóng thời tiết có thể bay lên độ cao khoảng 30-40 km trước khi áp suất bên trong bóng vượt quá khả năng chịu đựng của vật liệu, gây ra sự nổ.

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 27 640 Pa, thể tích tăng tới 39,5 m³ và tại đó, nhiệt độ của khí gần bằng -78°C. ⟹ S

Ở độ cao lớn, áp suất và nhiệt độ thay đổi theo quy luật khí lý tưởng. Tuy nhiên, áp suất và nhiệt độ tại độ cao đó có thể không hoàn toàn chính xác. Đặc biệt, nhiệt độ -78°C có vẻ không hợp lý trong điều kiện thông thường của quả bóng thời tiết. Thông thường, khi nhiệt độ giảm đến mức rất thấp như vậy, khí sẽ bị đông lại, không còn là khí lý tưởng nữa.

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. 10^5 Pa và nhiệt độ 200 K. Bóng được bơm ở áp suất 1,02. 10^5 Pa và nhiệt độ 300 K. Khi vừa bơm xong bán kính của bóng là 12,4 m. ⟹ Đ

Sử dụng định luật khí lý tưởng và công thức thể tích của hình cầu (\(V = \frac{4}{3}\pi {r^3}\;\)), bạn có thể xác định thể tích và kiểm tra xem bán kính của bóng khi bơm có thể là 12,4 m và tăng lên 15 m khi áp suất giảm và nhiệt độ giảm xuống.