Một khí cầu có thể tích $V = 336 \,\text{m}^3$ và khối lượng vỏ $m = 84 \,\text{kg}$ được bơm không khí nóng tới áp suất bằng áp suất không khí bên ngoài. Không khí nóng phải có nhiệt độ bằng bao nhiêu °C để khí cầu bắt đầu bay lên? Biết không khí bên ngoài có nhiệt độ 27°C và áp suất 1 atm; khối lượng mol của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn là $29 \cdot 10^{-3}\,\text{kg/mol}$.
Gọi $\rho_1$ và $\rho_2$ là khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ $T_1 = 27 + 273 = 300\,K$ và nhiệt độ $T_2$ là nhiệt độ khi khí cầu bắt đầu bay lên.
Một khí cầu có thể tích $V = 336 \,\text{m}^3$ và khối lượng vỏ $m = 84 \,\text{kg}$ được bơm không khí nóng tới áp suất bằng áp suất không khí bên ngoài. Không khí nóng phải có nhiệt độ bằng bao nhiêu °C để khí cầu bắt đầu bay lên? Biết không khí bên ngoài có nhiệt độ 27°C và áp suất 1 atm; khối lượng mol của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn là $29 \cdot 10^{-3}\,\text{kg/mol}$.
Gọi $\rho_1$ và $\rho_2$ là khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ $T_1 = 27 + 273 = 300\,K$ và nhiệt độ $T_2$ là nhiệt độ khi khí cầu bắt đầu bay lên.
Quảng cáo
Trả lời:
Khi khí cầu bay lên:
$F_\text{Ác-si-Mét} = P_\text{vỏ khí cầu} + P_\text{không khí nóng}$
$\rho_1 g V = m g + \rho_2 g V$
$\Rightarrow \rho_2 = \rho_1 - \dfrac{m}{V}$ (1)
Ở điều kiện chuẩn, khối lượng riêng của không khí là:
$\rho_0 = \dfrac{m_0}{V_0} = \dfrac{29}{22,4} = 1,295\,\text{kg/m}^3$
Vì thể tích của một lượng khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối khi áp suất không đổi nên khối lượng riêng của không khí tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối khi áp suất không đổi.
Ta có: $\rho_1 = \dfrac{T_0}{T_1} \cdot \rho_0$ (2)
Từ (1) và (2) suy ra: $\rho_1 = 1,178\,\text{kg/m}^3$
Do đó $\rho_2 = 0,928\,\text{kg/m}^3$
Và $\rho_2 = \rho_0 \dfrac{T_0}{T_2} \Rightarrow T_2 = \dfrac{T_0 \cdot \rho_0}{\rho_2} = \dfrac{273 \cdot 1,295}{0,928} = 381\,K = 108^\circ C$
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 1 file word cấu trúc mới 2025 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
- 1000 câu hỏi lí thuyết môn Vật lí (Form 2025) ( 45.000₫ )
- 500 Bài tập tổng ôn Vật lí (Form 2025) ( 38.000₫ )
- Bộ đề thi tốt nghiệp 2025 các môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh, Sử, Địa, KTPL (có đáp án chi tiết) ( 36.000₫ )
- Tổng ôn lớp 12 môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh Sử, Địa, KTPL (Form 2025) ( 36.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Đáp án đúng là C
Quan sát đồ thị biến đổi trạng thái của một khối khí lý tưởng xác định trong hệ toạ độ $(V - T)$, ta thấy đó là một đường thẳng có đường kéo dài đi qua gốc O, nên quá trình biến đổi trạng thái là quá trình đẳng áp.
→ Trong đồ thị $(p - T)$, đường biểu diễn quá trình đẳng áp từ (1) sang (2) là đoạn thẳng song song với trục OT, với $T_2 > T_1$.
Câu 2
A. $V_1 > V_2$.
B. $V_1 < V_2$.
C. $V_1 = V_2$.
Lời giải
Đáp án đúng là B
Vẽ đường đẳng nhiệt ứng với nhiệt độ $T'$ bất kỳ (vuông góc với trục OT), đường đẳng nhiệt này cắt các đường đẳng tích tại các điểm 1 và 2, ứng với các áp suất $p_1$ và $p_2$. Với quá trình đẳng nhiệt (ứng với nhiệt độ $T'$) ta có:
$p_1 V_1 = p_2 V_2; \; \text{vì } p_1 > p_2 \Rightarrow V_1 < V_2.$

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.
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.
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.
Câu 6
A. quả cầu bằng nhôm đạt nhiệt độ cao nhất.
B. quả cầu bằng chì đạt nhiệt độ cao nhất.
C. quả cầu bằng sắt đạt nhiệt độ cao nhất.
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.
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.





