Một bơm xe đạp hình trụ có đường kính trong là 3 cm. Người ta dùng ngón tay bịt kín đầu vòi bơm và ấn pit-tông từ từ để nén không khí trong bơm sao cho nhiệt độ không thay đổi. Tính lực tác dụng lên pit-tông khi thể tích của không khí trong bơm giảm đi 4 lần. Lấy áp suất khí quyển là $p_{a}$ = $10^{5}$ Pa.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Giải Sách Bài Tập Vật Lí 10 Phần 2: Nhiệt học !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Trạng thái đầu: $p_{1}$ = $p_{a}$ ; $V_{1}$ = V; $T_{1}$

Trong đó $p_{a}$ là áp suất khí quyển.

Trạng thái cuối: $p_{2}$ = $p_{a}$ + p = $p_{a}$ + F/S ; $V_{2}$ = V/4 ; $T_{2}$ = $T_{1}$

Trong đó p là áp suất gây ra bởi lực F của tay; S là diện tích của pit-tông:

S = $π d^{2}$ /4

Dùng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt, dễ dàng tính được:

F = 3 $p_{a}$ . $π d^{2}$ /4 ≈ 212(N)

Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 1 file word cấu trúc mới 2025 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 27 $°$ C và áp suất 40 atm. Nếu giảm nhiệt độ xuống tới 12C và để một nửa lượng khí thoát ra ngoài thì áp suất khí còn lại trong bình sẽ bằng bao nhiêu ?

Xem đáp án

Lời giải

Xét lượng khí còn lại trong bình

Trạng thái 1: $V_{1}$ = V/2; $T_{1}$ = 27 + 273 = 300 K; $p_{1}$ = 40 atm.

Trạng thái 2: $V_{2}$ = V; $T_{2}$ = 12 + 273 = 285 K; $p_{2}$ = ? atm,

Giải sách bài tập Vật Lí 10 | Giải sbt Vật Lí 10

Câu 2

Một khí cầu có thể tích V = 336 $m^{3}$ và khối lượng vỏ m = 84 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 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 chuẩn là 29. $10^{3}$ kg/mol.

Xem đáp án

Lời giải

Gọi $ρ_{1}$ và $ρ_{2}$ 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.

Khi khí cầu bay lên:

$F_{Á c - s i - m é t} = P_{v ỏ k h í c ầ u} + P_{c ủ a k h ô n g k h í n ó n g}$

$ρ_{1}$ gV = mg + $ρ_{2}$ gV

$ρ_{2}$ = $ρ_{1}$ – m/V (1)

Ở điều kiện chuẩn, khối lượng riêng của không khí là:

$ρ_{0}$ = 29g/22,4l = 1,295g/ $d m^{3}$ = 1,295kg/ $m^{3}$

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 một lượng khí tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối khi áp suất không đổi.

Ta có: $ρ_{1}$ = $T_{0}$ $ρ_{0}$ / $T_{1}$ (2)

Từ (1) và (2) suy ra: $ρ_{1}$ = 1,178 kg/ $m^{3}$

Do đó $ρ_{2}$ = 0,928 kg/ $m^{3}$

Giải sách bài tập Vật Lí 10 | Giải sbt Vật Lí 10

$t_{2}$ = 108 $°$ C

Câu 3