Hỗ trợ: xuất hoá đơn GTGT 8%.
Móc khóa mica Tại Xưởng
2.100+ Đã đặt hàng

Móc Khóa Mica & Standee

In Anime, Logo Trường, Lớp Học
MUA 1 TẶNG 1 HÔM NAY
Free Thiết Kế Freeship từ 10c

Bài 10: Một quả bóng có dung tích 2 lít, lúc đầu chứa không khí ở áp suất khí qu…

Bài 10: Một quả bóng có dung tích 2 lít, lúc đầu chứa không khí ở áp suất khí quyển bằng 1 atm. Người ta bơm không khí ở áp suất khí quyển vào bóng, mỗi lần bơm được 0,2 dm3. Coi nhiệt độ của không khí là không đổi. Hỏi áp suất của không khí trong bóng sau 50 lần bơm bằng bao nhiêu?
Hỏi bởi: Trang Huyền
2 câu trả lời (Giải pháp)
▲ 5✔
Xin chào các em học sinh! Thầy rất vui được hướng dẫn các em giải bài tập này. Đây là một bài toán thú vị về sự thay đổi trạng thái của chất khí mà chúng ta đã học trong chương trình Vật lí 10. Để giải quyết bài này, chúng ta sẽ áp dụng Định luật Boyle-Mariotte một cách linh hoạt nhé.

PHÂN TÍCH BÀI TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Bài toán này mô tả quá trình bơm không khí vào một quả bóng. Điều kiện quan trọng được cho là “nhiệt độ của không khí là không đổi”. Khi nhiệt độ không đổi, chúng ta có thể áp dụng Định luật Boyle-Mariotte, phát biểu rằng tích của áp suất và thể tích của một lượng khí không đổi là một hằng số (P⋅V=const). Điều này cũng có nghĩa là lượng khí (số mol hoặc khối lượng khí) trong một hệ kín có thể được đặc trưng bởi tích P⋅V của nó tại nhiệt độ không đổi.

Ở đây, quả bóng ban đầu đã có một lượng không khí. Sau đó, mỗi lần bơm, một lượng không khí mới từ bên ngoài (có áp suất khí quyển) được nén vào trong bóng. Như vậy, tổng lượng không khí trong bóng sẽ tăng lên. Chúng ta sẽ tính tổng “lượng khí” (được biểu diễn bằng tích P⋅V) mà quả bóng chứa sau 50 lần bơm, rồi từ đó tìm áp suất cuối cùng.

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Bước 1: Đổi đơn vị (nếu cần thiết) và xác định các đại lượng ban đầu.

Dung tích của quả bóng: Vbóng=2 lít.

Áp suất khí quyển (áp suất ban đầu của không khí trong bóng và áp suất của không khí được bơm vào): Pkhí quyển=1 atm.

Thể tích không khí được bơm mỗi lần: Vbơm=0.2 dm3. Vì 1 dm3=1 lít, nên Vbơm=0.2 lít.

Số lần bơm: n=50 lần.

Giải thích: Việc thống nhất đơn vị giúp phép tính được chính xác. Ở đây, đơn vị lít và atm rất tiện lợi để giữ nguyên.

Bước 2: Tính “lượng khí” ban đầu có trong quả bóng.

Trước khi bơm, quả bóng chứa 2 lít không khí ở áp suất 1 atm. Chúng ta có thể biểu thị “lượng khí” này bằng tích P⋅V của nó:

Lượng khí ban đầu PV = P khí quyển ⋅ msub V bóng = 1 atm ⋅ mn>2 lít = 2 atm ⋅ mtext>lít

Giải thích: Ở nhiệt độ không đổi, tích P⋅V tỷ lệ thuận với số mol (hay khối lượng) khí. Vì vậy, chúng ta có thể dùng P⋅V để biểu diễn “lượng khí”.

Bước 3: Tính “lượng khí” được bơm vào trong mỗi lần.

Mỗi lần bơm, không khí từ bên ngoài (có áp suất 1 atm) với thể tích 0.2 lít được đưa vào bóng. “Lượng khí” này là:

Lượng khí bơm mỗi lần PV = P khí quyển ⋅ msub V bơm = 1 atm ⋅ mn>0.2 lít = 0.2 atm ⋅ mtext>lít

Bước 4: Tính tổng “lượng khí” được bơm vào sau 50 lần.

Sau 50 lần bơm, tổng “lượng khí” được thêm vào quả bóng là:

Tổng lượng khí bơm thêm PV = n ⋅ msub Lượng khí bơm mỗi lần PV = 50 ⋅ mo>( 0.2 atm ⋅ mtext>lít ) = 10 atm ⋅ mtext>lít

Bước 5: Tính tổng “lượng khí” cuối cùng có trong quả bóng.

Tổng “lượng khí” trong quả bóng sau khi bơm sẽ bằng tổng “lượng khí” ban đầu và “lượng khí” đã được bơm thêm vào:

Tổng lượng khí cuối cùng PV = msub Lượng khí ban đầu PV + msub Tổng lượng khí bơm thêm PV = mn2 atm ⋅ mtext>lít + mn10 atm ⋅ mtext>lít = mn12 atm ⋅ mtext>lít

Bước 6: Xác định áp suất của không khí trong bóng sau 50 lần bơm.

Sau khi bơm, tổng “lượng khí” Tổng lượng khí cuối cùngPV này sẽ nằm gọn trong thể tích cố định của quả bóng là Vbóng=2 lít. Gọi áp suất cuối cùng trong bóng là Pcuối.

Theo Định luật Boyle-Mariotte (áp dụng cho toàn bộ lượng khí tổng cộng ở trạng thái cuối cùng):

P cuối ⋅ msub V bóng = msub Tổng lượng khí cuối cùng PV

Từ đó, áp suất cuối cùng là:

P cuối = msub Tổng lượng khí cuối cùng PV msub V bóng = 12 atm ⋅ mtext>lít 2 lít = 6 atm

Giải thích: Vì nhiệt độ không đổi, tổng “lượng khí” (hay tổng PV) mà ta tính được ở Bước 5 chính là P⋅V của trạng thái cuối cùng. Với thể tích của bóng không đổi, ta dễ dàng tìm được áp suất cuối cùng.

Kết luận:

Vậy, áp suất của không khí trong bóng sau 50 lần bơm là 6 atm.

Trả lời bởi: Giáo viên Chuyên Môn
▲ 1

Đáp án:

 P2=6atm 

Giải thích các bước giải:

Thể tích khí bơm vào quả bóng sau 50 lần bơm : 
V=50.0,2=10lit

Thể tích khí ban đầu ở áp suất 1atm: V1=2+10=12l

thể tích khí sau khi nén vào quả bóng:V2=2lit

đẳng nhiệt:
P1.V1=P2.V2<=>12.1=P2.2=>P2=6atm

vì bài toán phải xét với cùng 1 lượng khí trong cả 2 quá trình 

Trả lời bởi: Vananh Đào

Viết một bình luận

Cam kết từ xưởng
Cam kết giải quyết 100% sự cố và có test màu, test mẫu
Test màu Test mẫu
Đơn hàng gặp vấn đề (tracking, hàng lỗi, in sai, thiếu sót)? Chúng tôi sẵn sàng hỗ trợ bạn!
Hỗ trợ qua Zalo ngay
Test màu
Kiểm tra màu trước khi in hàng loạt, tránh lệch so với thiết kế.
Test mẫu
Duyệt mẫu thực tế trước khi sản xuất số lượng lớn.
Đổi trả & hoàn tiền
Hàng lỗi hoặc in sai được xử lý theo chính sách rõ ràng.
Hỗ trợ tracking
Đơn chậm hoặc thiếu mã vận đơn, nhắn Zalo để được kiểm tra ngay.
WhatsApp
Facebook
Chat Zalo
Zalo
097.538.4646
Zalo
Giới Thiệu Xưởng In