(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 10

Cho một khinh khí cầu nằm trên mặt đất, gồm khoang chứa hàng nặng  và phần khí cầu hình cầu chứa  không khí.

20/28

Cho một khinh khí cầu nằm trên mặt đất, gồm khoang chứa hàng nặng M=400 kg và phần khí cầu hình cầu chứa V=4000 m3 không khí. Trên khí cầu có một lỗ thông hơi nên áp suất không khí bên trong khí cầu luôn bằng với áp suất khí quyển. Coi thể tích phần khí cầu luôn không đổi và không khí là khí lý tưởng, có khối lượng mol μ=29 g/mol. Biết ở sát mặt đất, áp suất khí quyển là ρ0=1,03.105 Pa, khối lượng riêng của không khí là ρ0=1,23 kg/m3 , gia tốc trọng trường có giá trị g=9,8 m/s2 . Bỏ qua khối lượng của vỏ khí cầu và thể tích của khoang hàng.

     a) Phương trình trạng thái của khí lí tưởng được viết dưới dạng là ρV=nRT.

     b) Nhiệt độ của không khí ở sát mặt đất là T0=292 K.

     c) Trọng lượng của khinh khí cầu là P=39102 N.

d) Để khinh khí cầu có thể rời khỏi mặt đất thì nhiệt độ phần không khí trong khí cầu nhỏ nhất là 30°C.

0/3000 ký tự
Giải thích

 

Nội dung

Đúng

Sai

a

Phương trình trạng thái của khí lí tưởng được viết dưới dạng là ρV=nRT .

Đ

 

b

Nhiệt độ của không khí ở sát mặt đất là T0=292 K .

Đ

 

c

Trọng lượng của khinh khí cầu là P=39102 N.

 

S

d

Để khinh khí cầu có thể rời khỏi mặt đất thì nhiệt độ phần không khí trong khí cầu nhỏ nhất là 30°C.

 

S

   

     a) Phương trình trạng thái của khí lí tưởng được viết dưới dạng là ρV=nRT.

     b) Từ phương trình trạng thái của khí lí tưởng ta có

ρ0V=mμRT0→T0=ρ0μρ0R=1,03.105.29.10-31,23.8,31≈292 K

     c) Trọng lượng của khinh khí cầu là

P=Mg+ρ0gV=400.9,8+1,23.9,8.4000=52136 N

 d) Để khinh khí cầu tời khỏi mặt đất thì ρ0gV≥Mg+ρgV với ρ là khối lượng riêng của không khí bên trong khinh khí cầu.

→ρ≤ρ0-MV→T≥ρ0μρ0-MVR=1,03.105.29.10-31,23-4004000.8,31≈318 K

Vậy để khinh khí cầu rời khỏi mặt đất thì nhiệt độ của phần không khí bên trong khí cầu nhỏ nhất là 45°C.