Áp suất của khí trong lốp xe ô tô con đúng tiêu chuẩn là \(2,{5.10^5}{\rm{\;Pa}}\), thể tích của phần chứa khí của lốp là \(0,05{m^3}\) coi là không đổi. Một bơm tay có diện tích pit-tông là
Thể tích khí mà mỗi lần bơm đẩy vào lốp (ở áp suất khí quyển) là:
\({\rm{\Delta }}V = S.h = {2.10^{ - 3}}.0,25 = {5.10^{ - 4}}\left( {{{\rm{m}}^3}} \right)\).
Xét tổng lượng khí đưa vào lốp xe sau \(n\) lần bơm cùng với lượng khí ban đầu có trong lốp:
Trạng thái 1 (khi còn ở điều kiện áp suất khí quyển):
Áp suất \({p_1} = {p_0} = {10^5}{\rm{\;Pa}}\).
Thể tích \({V_1} = {V_{{\rm{lop\;}}}} + n.{\rm{\Delta }}V = 0,05 + n{.5.10^{ - 4}}\left( {{{\rm{m}}^3}} \right)\).
Trạng thái 2 (khi đã bị nén toàn bộ vào trong lốp đạt tiêu chuẩn):
Áp suất \({p_2} = 2,{5.10^5}{\rm{\;Pa}}\).
Thể tích \({V_2} = {V_{{\rm{lop\;}}}} = 0,05\left( {{{\rm{m}}^3}} \right)\).
Vì nhiệt độ không đổi, theo định luật Boyle - Mariotte ta có:
\({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Leftrightarrow {10^5}.\left( {0,05 + n{{.5.10}^{ - 4}}} \right) = 2,{5.10^5}.0,05\)
\( \Leftrightarrow 0,05 + n{.5.10^{ - 4}} = 0,125\)
\( \Leftrightarrow n{.5.10^{ - 4}} = 0,075 \Rightarrow n = 150\).
Vậy cần 150 lần bơm.
Đáp án: 150