Hình dưới mô tả cấu tạo đơn giản của một bình phun nước tưới cây. Xét một bình phun vừa chứa nước vừa chứa khí có tổng thể tích là 4 lít, phần chứa nước có thể tích tối đa là 3 lít. Khi bơm k
22/28
Hình dưới mô tả cấu tạo đơn giản của một bình phun nước tưới cây. Xét một bình phun vừa chứa nước vừa chứa khí có tổng thể tích là 4 lít, phần chứa nước có thể tích tối đa là 3 lít. Khi bơm khí vào bình, van \({{\rm{k}}_1}\) và \({{\rm{k}}_2}\) chỉ cho khí truyền qua theo một chiều đi vào. Để nước phun ra khi mở khóa k thì áp suất khí nén trong bình phải có giá trị \({\rm{p}} \ge 1,25\) bar. Lần đầu, bình được cấp lượng nước tối đa. Sau đó bơm khí đến áp suất \({{\rm{p}}_1}\). Mở khóa k, lượng nước phun ra tối đa là 0,2 lít. Bỏ qua sự thay đổi nhiệt độ khi thao tác.
Bình phun nước tưới cây hoạt động dựa trên nguyên lý nén khí, sử dụng bơm tay để nén không khí vào bình kín, tạo áp suất cao đẩy nước qua vòi phun.
Trong quá trình phun nước, khối lượng riêng của khí trong bình không đổi.
Giá trị của \({{\rm{p}}_1}\) là 1,5 bar.
Sau khi phun tối đa lượng nước lần đầu, tiếp tục bơm khí vào bình đến áp suất \({{\rm{p}}_1}\). Mở khóa k để tiếp tục phun nước thì lượng nước phun ra tối đa lần thứ 2 là 0,3 lít.
a) Đúng.
b) Sai.
Trong quá trình phun nước, Vnước giảm \( \Rightarrow \) Vkhí tăng \( \Rightarrow {\rm{D}} = \frac{{\rm{m}}}{{\rm{V}}}\) giảm.
c) Đúng.
* Đẳng nhiệt: \({\rm{pV}} = {\rm{hs}} \Rightarrow {{\rm{p}}_1} \times \left( {4 - 3} \right) = 1,25 \times \left( {4 - 3 + 0,2} \right) \Rightarrow {{\rm{p}}_1} = 1,5\) bar.
d) Sai.
Sau khi phun lần 1, thể tích khí là 1,2 lít. Bơm lại đến \({{\rm{p}}_1} = 1,5\) bar thì thể tích khí là 1,2 lít.
Mở khóa, nước phun ra cho đến khi áp suất giảm xuống 1,25 bar, khi đó thể tích khí là
\(V = \frac{{1,5 \times 1,2}}{{1,25}} = 1,44\) lít.
Thể tích nước phun ra: \({\rm{\Delta V}} = 1,44 - 1,2 = 0,24\) lít.