Một vận động viên leo núi trong mỗi nhịp thở luôn hít vào 2g không khí. Biết rằng khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn (áp suất 101,3 kPa, nhiệt độ 0°C) là 1,29 kg/m^3.

7/21

Một vận động viên leo núi trong mỗi nhịp thở luôn hít vào 2g không khí. Biết rằng khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn (áp suất \(101,3{\rm{kPa}}\), nhiệt độ \({0^{\rm{o}}}{\rm{C}}\) ) là \(1,29{\rm{\;kg}}/{{\rm{m}}^3}\). Khi ở trênnúi cao, tại đó không khí có áp suất là \(79,8{\rm{kPa}}\) và nhiệt độ \( - {13^{\rm{o}}}{\rm{C}}\) thì thể tích không khí mà người ấy phải hít vào trong mỗi nhịp thở gần giá trị nào nhất sau đây?

1,0 lít.

1,9 lít.

2,5 lít.

1,3 lít.

Giải thích

Đáp án đúng là B

Khối lượng không khí hít vào trong mỗi nhịp thở: \(m = 2{\rm{g}} = {2.10^{ - 3}}{\rm{\;kg}}\).

Xét lượng khí này ở điều kiện tiêu chuẩn (trạng thái 0):

\({p_0} = 101,3{\rm{kPa}}\)

\({T_0} = {0^{\rm{o}}}C = 273{\rm{K}}\)

\({V_0} = \frac{m}{{{\rho _0}}} = \frac{{{{2.10}^{ - 3}}}}{{1,29}}\left( {{{\rm{m}}^3}} \right) = \frac{2}{{1,29}}\) (lít)

Xét ở điều kiện trên núi cao (trạng thái 1):

\(p = 79,8{\rm{kPa}}\)

\(T = - {13^{\rm{o}}}{\rm{C}} = 273 - 13 = 260{\rm{K}}\)

Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng, ta có: \(\frac{{{p_0}{V_0}}}{{{T_0}}} = \frac{{pV}}{T} \Rightarrow V = \frac{{{p_0}{V_0}T}}{{p{T_0}}}\)

Thay số vào biểu thức: \(V = \frac{{101,3.\left( {\frac{2}{{1,29}}} \right).260}}{{79,8.273}} \approx 1,9\) (lít)