QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT. ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ-MA-RI-ÔT (Dạng 2: Xác định số lần bơm)
Đề thi

QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT. ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ-MA-RI-ÔT (Dạng 2: Xác định số lần bơm)

A
Admin
Vật lýLớp 1058 lượt thi
5 câu hỏi
1. Tự luận
1 điểm

Một quả bóng có dung tích 2,5l. Người ta bơm không khí ở áp suất khí quyển 105N/m2 vào bóng. Mỗi lần bơm được 125cm3 không khí. Hỏi áp suất của không khí trong quả bóng sau 40 lần bơm? Coi quả bóng trước khi bơm không có không khí và trong thời gian bơm nhiệt độ của không khí không đổi.

Xem đáp án

Xét quá trình biến đổi của lượng không khí được bơm vào quả bóng

TH1 {v1=125.40=5000cm3=5lp1=p0=105N/m2

TH2 {v2=2,5lp2=?

p1v1=p2v2p2=p1v1v2=105.52,5=2.105N/m2

2. Tự luận
1 điểm

Một học sinh của Trung Tâm Bồi Dưỡng Kiến Thức Thiên Thành đi xe đạp bị hết hơi trong săm xe, học sinh đó mượn bơm để bơm xe. Sau 10 lần bơm thì diện tích tiếp xúc của lốp xe và mặt đất là S1=30cm2 . Hỏi sau bao nhiêu lần bơm nữa thì diện tích tiếp xúc là S2=20cm2 . Biết rằng trọng lực của xe cân bằng với áp lực của không khí trong vỏ xe, thể tích mỗi lần bơm là như nhau và nhiệt độ trong quá trình bơm là không đổi.

Xem đáp án

Gọi F là trọng lượng của xe, V0 là thể tích mỗi lần bơm,V thể tích săm xe

Ta có trong lần bơm đầu tiên n1=10 lần F=p1S1

Trong lần bơm sau n2 lần

 F=p1S1p1p2=S2S1(1)

Ta có: 

{(n1V0).p0=p1V(n2V0).p0=p2Vn1n2=p1p2(2)

Từ (1) và (2) ta có 

n1n2=S2S1n2=S1S2.n1=3020.10=15 lần

Vậy số lần phải bơm thêm là Δn=1510=5 lần

3. Tự luận
1 điểm

Người ta dùng bơm để nén khí vào một bánh xe đạp sau 30 lần bơm diện tích tiếp xúc với mặt đất phẳng là 60cm3. Vậy sau 20 lần bơm nữa thì diện tích tiếp xúc sẽ là bao nhiêu? Cho rằng thể tích săm xe không đổi, lượng khí mỗi lần bơm là như nhau. Cho rằng nhiệt độ không đổi.

Xem đáp án

V0 thể tích mỗi lần bơm, p­0 là áp suất khí quyển, V là thể tích săm xe ,trọng lượng phần xe đạp tác dụng lên bánh xe đang bơm là F, Ta có: F=p1.60=p2.S

Với p1 và p2 là áp suất đầu và sau khi bơm tiêm, S là diện tích tiếp xúc sau khi bơm thêm 20 lần. Vậy  S=60.p1p2   (1)

Theo định luật Bôi lơ – Ma ri ốt

  {30v0p0=vp150v0p0=vp23050=p1p2=35 (2)   

Thay (2) vào (1) ta có

S=3560=36cm2

4. Tự luận
1 điểm

Một học sinh của Trung Tâm Bồi Dưỡng Kiến Thức Thiên Thành dùng bơm tay để bơm không khí vào một quả bóng cao su có thể tích là 3 lít, với áp suất không khí là 105N/m2. Xung quanh của bơm có chiều cao là 42 cm, đường kính xy lanh là 5 cm. Hỏi học sinh đó phải bơm bao nhiêu lần để không khí trong bong có áp suất 5.105N/m2, biết trong quá trình bơm nhiệt độ không thay đổi. Trong hai trường hợp sau.

a. Trước khi bơm trong quả bóng không có không khí.

b. Trước khi bơm trong quả bóng đã có không khí có áp suất 105N/m2.

Xem đáp án

Gọi V0,p0  là thể tích và áp suất mỗi lần bơm

Thể tích mỗi lần bơm là  

V0=h.S=h.π.d24=42.3,14.524=824,25(cm3)

Khi nén vào bóng có thể tích V có áp suất p1 (n.V0).p0=p1.V

a. Trước khi bơm trong quả bóng không có không khí  p1=p=5.105(N/m2)

n=p1.Vp0.V0=5.105.3105.824,25.10318  ln

b. Trước khi bơm trong quả bóng đã có không khí có áp suất 105N/m2

p=p1+p0p1=pp0=5.105105=4.105(N/m2)n=p1.Vp0.V0=4.105.3105.824,25.10315 ln

5. Tự luận
1 điểm

Cho một bơm tay có diện tích , chiều dài bơm 30cm dùng để đưa không khí vào quả bóng có thể tích là 3 lít. Phải bơm bao nhiêu lần để áp suất của quả bóng tăng gấp 4 lần áp suất khí quyển. Ban đầu quả bóng mới không có không khí, coi nhiệt độ trong quá trình bơm là không thay đổi.

Xem đáp án

Gọi V0 là thể tích mỗi lần bơm 

V0=S.h=10.30=300(cm3)=0,3(l)

Mà p = 4p0 

Ta có: (nV0).p0=p.Vn=p.Vp0.V0=4.30,3=40 ln