Có thể sử dụng bộ thí nghiệm (hình bên) để tìm hiểu về mối liên hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi

a. Đúng. Trong thí nghiệm khảo sát định luật Boyle, ta cần giữ nhiệt độ của khối khí không đổi. Bằng cách nén pit-tông từ từ (để nhiệt độ khối khí luôn cân bằng và ổn định với môi trường), ta thay đổi thể tích và đọc giá trị áp suất tương ứng trên áp kế. Quá trình này được lặp lại nhiều lần để lấy số liệu các trạng thái khác nhau. Phát biểu này đúng.

b. Đúng. Dựa vào bảng số liệu, ta tính tích \(p.V\) cho các lần đo:

Lần 1: \(22.1,04 = 22,88\);

Lần 2: \(20.1,14 = 22,80\);

Lần 3: \(18.1,29 = 23,22\);

Lần 4: \(16.1,43 = 22,88\);

Lần 5: \(14.1,64 = 22,96\).

Có thể thấy tích \(p.V\) gần như không đổi và xấp xỉ bằng 23. Do đó, mối liên hệ giữa áp suất và thể tích biểu diễn dưới dạng toán học là \(p = \frac{{23}}{V}\) (với p tính bằng bar, V tính bằng \({\rm{c}}{{\rm{m}}^3}\)). Phát biểu này đúng.

c. Sai. Từ hình vẽ, ta đọc được nhiệt độ phòng thí nghiệm trên cảm biến là \(t = 23,{5^ \circ }{\rm{C}} = 296,5{\rm{K}}\)

Lấy giá trị trung bình từ thực nghiệm ở trên là \(p.V \approx 23{\rm{bar}}.{\rm{c}}{{\rm{m}}^3} = {23.10^5}{\rm{\;Pa}}{.10^{ - 6}}{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3} = 2,3{\rm{\;J}}\).

Coi lượng không khí trong bình là khí lí tưởng, số mol không khí là:

\(n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{2,3}}{{8,31.296,5}} \approx 9,{33.10^{ - 4}}{\rm{\;mol}}\)

d. Đúng. Ta thấy tích \(p.V\) của lượng không khí xác định trong xi lanh ở nhiệt độ không đổi luôn là một hằng số. Điều này hoàn toàn phù hợp với nội dung của định luật Boyle (\(pV = {\rm{hs}}\)).

Do đó thí nghiệm đã chứng minh được định luật Boyle nên phát biểu này đúng.