Đáp án đúng là A

Bỏ qua áp suất phụ do vật liệu làm vỏ bóng gây ra, nên áp suất khí bên trong quả bóng và áp suất khí quyển bên ngoài là bằng nhau, p = p₀.

Khi quả bóng bay lên đến độ cao cực đại h (ngay trước khi bị nổ) nó ở trạng thái cân bằng, trọng lực tác dụng lên quả bóng cân bằng với lực đẩy Archimedes, ta có:

m_b.g = D_k.g.V_h → m_b = D_k.V_h (1)

Với: V_h là thể tích quả bóng ở độ cao h.

D_k là khối lượng riêng của không khí ở độ cao h.

Từ phương trình trạng thái:

Thay vào (1) ta được:

Thay số: p₀ = 10⁵ Pa, T = 218 K, M_k = 29 g/mol, g = 9,8 m/s², R = 8,31 J/mol.K

V_h = 27.20 = 540 m³, m_b = 6 kg.

Suy ra: h = 31 682 m = 31,682 km. Như vậy, quả bóng bay lên đến độ cao 31,682 km thì bị nổ.

b) Thể tích của khối khí tại trạng thái (2) là 8 lít.