Máy bay là phương tiện di chuyển phổ biến hiện nay, giúp con người tiết kiệm thời gian di chuyển giữa các địa điểm.
19/28
Máy bay là phương tiện di chuyển phổ biến hiện nay, giúp con người tiết kiệm thời gian di chuyển giữa các địa điểm. Để đảm bảo sức khỏe cho hành khách, các máy bay thường được trang bị hệ thống điều áp giúp duy trì áp suất trong khoang ở mức an toàn (72 kPa – 100 kPa). Một máy bay đang bay ở độ cao 10 km so với mặt đất, nơi áp suất khí quyển là 22 kPa. Hệ thống điều áp duy trì áp suất không khí trong khoang máy bay ở mức 75 kPa. Khoang máy bay có thể tích 500 m$^3$, nhiệt độ không khí trong khoang là 20$^\circ$C. Coi không khí trong khoang là khí lý tưởng, biết khối lượng mol trung bình của không khí là 29 g/mol.
a. Khi máy bay hạ cánh, áp suất trong và ngoài chênh lệch ngày càng lớn hơn.
b. Tại độ cao 10 km, áp suất trong khoang cao hơn áp suất bên ngoài nên không khí sẽ có xu hướng thoát ra ngoài nếu khoang bị hở.
c. Khối lượng không khí trong khoang xấp xỉ bằng 447 kg.
d. Với một khối khí xác định trong khoang máy bay (thể tích không đổi), khi nhiệt độ trong khoang tăng lên đến 40$^\circ$C, áp suất trong khoang sẽ giảm.
| Nội dung | Đúng | Sai |
a | Khi máy bay hạ cánh, áp suất trong và ngoài chênh lệch ngày càng lớn hơn. |
| S |
b | Tại độ cao 10 km, áp suất trong khoang cao hơn áp suất bên ngoài nên không khí sẽ có xu hướng thoát ra ngoài nếu khoang bị hở. | Đ |
|
c | Khối lượng không khí trong khoang xấp xỉ bằng 447 kg. | Đ |
|
d | Với một khối khí xác định trong khoang máy bay (thể tích không đổi), khi nhiệt độ trong khoang tăng lên đến 40°C, áp suất trong khoang sẽ giảm. |
| S |
a) SAI
Áp suất khí quyển sẽ tăng khi độ cao giảm. Vì vậy, khi máy bay hạ cánh (độ cao giảm), áp suất bên ngoài không khí sẽ tăng và làm cho sự chênh lệch áp suất trong và ngoài giảm dần.
b) ĐÚNG
Áp suất bên trong khoang lớn hơn áp suất bên ngoài khí quyển tại độ cao 10 km, khi này áp suất trong khoang sẽ có xu hướng thoát ra bên ngoài nếu khoang bị hở.
c) ĐÚNG
Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng:
\[
pV = nRT \;\;\Rightarrow\;\; pV = \frac{m}{M}RT
\;\;\Rightarrow\;\; m \approx 446643\ \text{g} \approx 447\ \text{kg}.
\]
d) SAI
Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng của một lượng khí xác định:
\[
\frac{p_1 V_1}{T_1} = \frac{p_2 V_2}{T_2}
\;\;\Rightarrow\;\; \frac{p_1}{T_1} = \frac{p_2}{T_2}
\;\;\Rightarrow\;\; p_2 \approx 80,1\ \text{kPa}.
\]