29 Bài tập Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt cực hay có lời giải

Mỗi lần bơm đưa được 80 cm^3 không khí vào ruột xe. Sau khi bơm diện tích tiếp xúc của bánh xe với mặt đường là

5/29

Mỗi lần bơm đưa được 80 cm3 không khí vào ruột xe. Sau khi bơm diện tích tiếp xúc của bánh xe với mặt đường là 30 cm2, thể tích ruột xe sau khi bơm là 2000cm3, áp suất khí quyển là latm, trọng lượng xe là 600 N. Coi nhiệt độ không đổi trong quá trình bơm. Tính số lần phải bơm (coi nhiệt độ không đổi trong quá trình bơm)

100

48

240

50

Giải thích

Đáp án D

Áp suất được tính bằng lực tác dụng trên diện tích tiếp xúc:

\[p = \frac{F}{S} = \frac{{600}}{{{{30.10}^{ - 4}}}} = {2.10^5}Pa\]

Chuyển đổi đơn vị áp suất khí quyển sang Pascal: \[{p_0} = 1\,atm = 101325\,Pa\]

Áp dụng định luật Boyle cho quá trình đẳng nhiệt. Áp suất ban đầu của không khí trong săm là áp suất khí quyển p0. Sau khi bơm, áp suất tăng lên p. Coi thể tích ban đầu là 0, thể tích sau khi bơm là V. Ta có:

\[{p_0}{V_0} + n{p_0}{V_0} = pV\]

Trong đó:

p0: Áp suất khí quyển

V0: Thể tích ban đầu

V1: Thể tích mỗi lần bơm

n: Số lần bơm

p: Áp suất cuối cùng trong săm

V: Thể tích cuối cùng của săm

Thay số vào phương trình và giải cho n:

\[101325.0 + n{.101325.80.10^{ - 6}} = {2.10^5}{.2000.10^{ - 6}} \Rightarrow n \approx 49,3\]

Vì số lần bơm phải là số nguyên, ta làm tròn kết quả lên 50.