Trong một chuyến lặn biển khám phá rạn san hô tại đảo Cô Tô, một thợ lặn đang ở độ sâu 35m do gặp sự cố đã nổi lên mặt nước quá nhanh. Việc giảm áp suất đột ngột làm cho khí nitrogen hòa tan
17/21
Trong một chuyến lặn biển khám phá rạn san hô tại đảo Cô Tô, một thợ lặn đang ở độ sâu 35m do gặp sự cố đã nổi lên mặt nước quá nhanh. Việc giảm áp suất đột ngột làm cho khí nitrogen hòa tan trong máu và mô bị giải phóng, hình thành các bọt khí (coi là khí lí tưởng). Đây là nguyên nhân chính gây ra hội chứng giảm áp rất nguy hiểm cho thợ lặn. Giả sử sự chênh lệch nhiệt độ trong quá trình người này nổi lên là không đáng kểvà áp suất khí nitrogen trong cơ thể luôn cân bằng với áp suất của môi trường tác dụng lên người thợ lặn. Cho biết khối lượng riêng của nước biển tại khu vực Cô Tô xấp xỉ \({10^3}{\rm{\;kg}}/{{\rm{m}}^3}\), áp suất khí quyển trên mặt biển là \({10^5}{\rm{\;Pa}}\). Lấy \(g = 10{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}\). Nếu một bọt khí nitrogen được hình thành trong mạch máu ở độ sâu 35m thì khi người thợ lặn lên đến mặt nước, thể tích của bọt khí này đã tăng lên bao nhiêu lần (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?
Trạng thái 1 (ở độ sâu \(h = 35{\rm{\;m}}\)):
Áp suất tác dụng lên bọt khí là: \({p_1} = {p_0} + \rho .g.h = {10^5} + {10^3}.10.35 = 4,{5.10^5}\left( {{\rm{Pa}}} \right)\)
Trạng thái 2 (ở trên mặt nước):
Áp suất tác dụng lên bọt khí bằng áp suất khí quyển: \({p_2} = {p_0} = {10^5}\left( {{\rm{Pa}}} \right)\)
Áp dụng định luật Boyle: \({p_1}.{V_1} = {p_2}.{V_2} \Rightarrow \frac{{{V_2}}}{{{V_1}}} = \frac{{{p_1}}}{{{p_2}}} = \frac{{4,{{5.10}^5}}}{{{{10}^5}}} = 4,5\) (lần).
Vậy thể tích bọt khí tăng lên 4,5 lần.
Đáp án: 4,5