Một học sinh của Trung Tâm Bồi Dưỡng Kiến Thức Thiên Thành đi xe đạp bị hết hơi trong săm xe, học sinh đó mượn bơm để bơm xe. Sau 10 lần bơm thì diện tích tiếp xúc của lốp xe và mặt đất là $S_{1} = 30 c m^{2}$ . Hỏi sau bao nhiêu lần bơm nữa thì diện tích tiếp xúc là $S_{2} = 20 c m^{2}$ . Biết rằng trọng lực của xe cân bằng với áp lực của không khí trong vỏ xe, thể tích mỗi lần bơm là như nhau và nhiệt độ trong quá trình bơm là không đổi.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Bài tập Vật Lí 10: Chất khí (có lời giải chi tiết) !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Gọi F là trọng lượng của xe, V₀ là thể tích mỗi lần bơm,V thể tích săm xe

Ta có trong lần bơm đầu tiên $n_{1} = 10$ lần $F = p_{1} S_{1}$

Trong lần bơm sau $n_{2}$ lần

$F = p_{1} S_{1} \Rightarrow \frac{p_{1}}{p_{2}} = \frac{S_{2}^{}}{S_{1}} \begin{matrix} (1) \end{matrix}$

Ta có:

$\begin{array}{l} {\begin{cases} (n_{1} V_{0}) . p_{0} = p_{1} V \\ (n_{2} V_{0}) . p_{0} = p_{2} V \end{cases} \\ \Rightarrow \frac{n_{1}}{n_{2}} = \frac{p_{1}}{p_{2}} \begin{matrix} (2) \end{matrix} \end{array}$

Từ (1) và (2) ta có

$\frac{n_{1}}{n_{2}} = \frac{S_{2}}{S_{1}} \Rightarrow n_{2} = \frac{S_{1}}{S_{2}} . n_{1} = \frac{30}{20} .10 = 15$ lần

Vậy số lần phải bơm thêm là $Δ n = 15 - 10 = 5$ lần

Hot: Học hè online Toán, Văn, Anh...lớp 1-12 tại Vietjack với hơn 1 triệu bài tập có đáp án. Học ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Người ta dùng bơm để nén khí vào một bánh xe đạp sau 30 lần bơm diện tích tiếp xúc với mặt đất phẳng là 60cm³. Vậy sau 20 lần bơm nữa thì diện tích tiếp xúc sẽ là bao nhiêu? Cho rằng thể tích săm xe không đổi, lượng khí mỗi lần bơm là như nhau. Cho rằng nhiệt độ không đổi.

Xem đáp án

Lời giải

V₀ thể tích mỗi lần bơm, p₀ là áp suất khí quyển, V là thể tích săm xe ,trọng lượng phần xe đạp tác dụng lên bánh xe đang bơm là F, Ta có: $F = p_{1} .60 = p_{2} . S$

Với p₁ và p₂ là áp suất đầu và sau khi bơm tiêm, S là diện tích tiếp xúc sau khi bơm thêm 20 lần. Vậy $S = 60. \frac{p_{1}}{p_{2}}$ (1)

Theo định luật Bôi lơ – Ma ri ốt

${\begin{cases} 30 v_{0} p_{0} = v p_{1} \\ 50 v_{0} p_{0} = v p_{2} \end{cases} \Rightarrow \frac{30}{50} = \frac{p_{1}}{p_{2}} = \frac{3}{5} (2)$

Thay (2) vào (1) ta có

$S = \frac{3}{5} 60 = 36 c m^{2}$

Câu 2

Một học sinh của Trung Tâm Bồi Dưỡng Kiến Thức Thiên Thành dùng bơm tay để bơm không khí vào một quả bóng cao su có thể tích là 3 lít, với áp suất không khí là 10⁵N/m². Xung quanh của bơm có chiều cao là 42 cm, đường kính xy lanh là 5 cm. Hỏi học sinh đó phải bơm bao nhiêu lần để không khí trong bong có áp suất 5.10⁵N/m², biết trong quá trình bơm nhiệt độ không thay đổi. Trong hai trường hợp sau.
a. Trước khi bơm trong quả bóng không có không khí.
b. Trước khi bơm trong quả bóng đã có không khí có áp suất 10⁵N/m².

Xem đáp án

Lời giải

Gọi $V_{0}, p_{0}$ là thể tích và áp suất mỗi lần bơm

Thể tích mỗi lần bơm là

$V_{0} = h . S = h . \frac{π . d^{2}}{4} = 42. \frac{3, {14.5}^{2}}{4} = 824, 25 (c m^{3})$

Khi nén vào bóng có thể tích V có áp suất p₁ $\Rightarrow (n . V_{0}) . p_{0} = p_{1} . V$

a. Trước khi bơm trong quả bóng không có không khí $p_{1} = p = {5.10}^{5} (N / m^{2})$

$\Rightarrow n = \frac{p_{1} . V}{p_{0} . V_{0}} = \frac{{5.10}^{5} .3}{10^{5} .824, {25.10}^{- 3}} \approx 18 l ầ n$

b. Trước khi bơm trong quả bóng đã có không khí có áp suất 10⁵N/m²

^{$p = p_{1} + p_{0} \Rightarrow p_{1} = p - p_{0} = {5.10}^{5} - 10^{5} = {4.10}^{5} (N / m^{2}) \Rightarrow n = \frac{p_{1} . V}{p_{0} . V_{0}} = \frac{{4.10}^{5} .3}{10^{5} .824, {25.10}^{- 3}} \approx 15 l ầ n$}