38 bài tập Khoa học tự nhiên 8 Chân trời sáng tạo Bài 18 có đáp án

Ta có, độ lớn của áp suất khí quyển bằng áp suất của cột thủy ngân trong ống Tô-ri-xe-li

 Áp suất của máy bay ở độ cao h đó là: p = 400 mmHg

Lại có: Cứ cao lên 12 m áp suất khí quyển lại giảm khoảng 1 mmHg.

 Độ giảm áp suất tại độ cao h là: Δp = $\frac{h}{12}\text{ mmHg}$

Ta có: p = p₀ − Δp → Δp = p₀ – p = 760 – 400 = 360 mmHg  h  = 4 320 m

Ví dụ thực tế chứng tỏ sự tồn tại của áp suất khí quyển:

– Càng lên cao áp suất khí quyển càng giảm nên khi leo núi cao áp suất tác dụng vào cơ thể con người ở bên ngoài và bên trong không cân bằng. Sự thay đổi này xảy ra đột ngột, cơ thể con người chưa kịp thích nghi nên người ta cảm thấy choáng váng khó chịu.

– Dùng một ống nhựa nhỏ có thể hút nước từ cốc nước vào miệng. Vì cắm ống hút vào trong cốc nước, bên trong và bên ngoài của ống hút đều tiếp xúc với không khí, đều chịu tác động của áp suất khí quyển, và áp suất khí quyển bên trong, bên ngoài bằng nhau. Khi chúng ta hút thì không khí trong ống bị chúng ta hút đi, trong ống không còn không khí, áp suất tác động lên mặt nước bên trong ống hút nhỏ hơn áp suất tác động lên mặt nước bên ngoài ống hút. Do đó áp suất khí quyển bên ngoài ép nước chui vào ống hút, làm cho mặt nước trong ống hút dâng cao lên.

– Áp suất tác dụng lên mặt hồ là áp suất khí quyển.

– Áp suất tác dụng lên đáy hồ là áp suất khí quyển và áp suất chất lỏng.

Bình xịt được ứng dụng nhiều trong cuộc sống trong các ngành như:

– Mỹ phẩm: xịt khoáng, nước hoa, dầu gội,…

– Y tế: thuốc xịt họng, xịt mũi, ….

– Nông nghiệp: trong hệ thống tưới nước, phun thuốc trừ sâu, …

     Tàu đệm khí có ưu điểm hơn so với các tàu thủy thông thường là nó vừa chạy trên nước, vừa chạy được trên cạn. Khi chạy trên mặt đất, giữa tàu và mặt đất cũng hình thành một đệm không khí để nâng tàu lên. Do lớp đệm này dày tới mấy mét, tàu có thể chạy một cách bình yên trên các con đường gồ ghề, bùn lầy, trên thảo nguyên, sa mạc, đầm lầy hoặc trên mặt biển đóng băng mà không gặp trở ngại gì.

– Khi mới úp cốc nến vẫn cháy vì trong cốc có không khí, một lúc sau nến tắt vì đã cháy hết phần không khí duy trì sự cháy bên trong cốc.

– Khi nến tắt nước trong đĩa dâng vào trong cốc điều đó chứng tỏ sự cháy đã làm mất đi một phần không khí ở trong cốc và nước tràn vào cốc chiếm chỗ phần không khí bị mất đi.

– Phần không khí còn lại trong cốc không duy trì được sự cháy, vì vậy nến đã bị tắt.

     Các nhà du hành vũ trụ khi đi ra ngoài khoảng không vũ trụ phải mặc các bộ áo giáp đặc biệt vì ở khoảng không vũ trụ hoặc ở Mặt Trăng đều không có khí quyển và áp suất không khí. Sự thay đổi này gây ra nhiều nguy hiểm vì thế nhà du hành vũ trụ khi đi ra ngoài khoảng không vũ trụ phải mặc các bộ áo giáp đặc biệt. Áo giáp của nhà du hành vũ trụ có tác dụng giữ cho áp suất bên trong áo giáp có độ lớn xấp xỉ bằng áp suất khí quyển bình thường trên mặt đất.

     Các ấm đun nước, ấm pha trà, các bình đựng nước lọc người ta thường chế tạo có các lỗ nhỏ là để khi rót nước dễ dàng. Vì có lỗ thủng trên nắp nên khí trong ấm, trong bình thông với khí quyển, áp suất khí trong ấm cộng với áp suất nước trong ấm lớn hơn áp suất khí quyển, bởi vậy làm nước chảy từ trong ấm trong bình ra dễ dàng hơn.

     Khi hút khí trong bình, áp suất của khí trong bình sẽ giảm, nhỏ hơn áp suất của khí trong bóng bay. Do chênh lệch áp suất của khí ở phía trong và phía ngoài của quả bóng làm cho quả bóng căng phồng.

a) Khi hút không khí ra khỏi hộp sữa rỗng, áp suất không khí bên trong hộp nhỏ hơn áp suất không khí bên ngoài hộp.

b) Vỏ hộp bị bẹp do chịu tác dụng của áp suất không khí tác dụng từ bên ngoài vào làm cho nó bị bẹp đi theo mọi phía.

     Tấm nhựa dính chặt vào kính màn hình mà không cần keo dán là do áp suất không khí tác dụng từ bên ngoài lớn hơn áp suất của lớp không khí ở giữa màn hình và bề mặt điện thoại.

– Ta có: Áp lực trên một đơn vị diện tích là 1 N trên 1 m².

– Diện tích của mặt bàn là: 60. 120 = 7 200 cm² = 0,72 m²

– Vậy áp lực do khí quyển tác dụng lên một mặt bàn có kích thước 60 cm × 120 cm là 0,72 N.

– Để tạo ra một áp lực tương tự, ta phải đặt lên mặt bàn một vật có khối lượng là

$m=\frac{P}{10}=\frac{F}{10}=\frac{0,72}{10}=0,072\text{ kg}$

– Khối lượng riêng của không khí so với khối lượng riêng của thủy ngân:

$n=\frac{1,293}{13600}\approx \frac{1}{10500}$ lần

– Như vậy, áp suất gây ra bởi cột thủy ngân 1 mm thì xấp xỉ bằng áp suất gây bởi cột không khí cao gấp 10 500 lần, tức là cao 10 500 mm hay 10,5 m. Nên nếu khối lượng riêng của không khí không đổi thì cứ lên cao khoảng 10,5 m thì áp suất khí quyển lại giảm 1 mmHg. Vật lên tới tầng thượng có độ cao: h = 50.3,5 = 175 m thì áp suất khí quyển giảm: $\Delta p=\frac{170}{10,5}\approx 16,2mmHg.$

– Và chỉ còn: p = 760 – 16,2 = 743,8 mmHg.

– Trọng lượng khí hydrogen và vỏ bóng là P = P₁ + d_H.V = 4 + 0,9.1 = 4,9 N.

– Bóng bay có thể nâng lên trên không một vật nặng P₁ = 13 – 4,9 = 8,1 N.

– Bóng bay có thể nâng vật khối lượng m₁ = 0,1.P₁ = 0,81 kg.