Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Giỏ hàng của tôi

Một bong bóng khí hình cầu ở đáy hồ có độ sâu 5 m nổi lên

Câu hỏi số 711205:
Vận dụng

Một bong bóng khí hình cầu ở đáy hồ có độ sâu 5 m nổi lên mặt nước. Cho áp suất tại mặt nước là \({10^5}\,\,Pa\), khối lượng riêng của nước là \(1000\,\,kg/{m^3}\), gia tốc trọng trường là \(10\,\,m/{s^2}\). Coi nhiệt độ của nước không đổi theo độ sâu.

Đúng Sai
1) Áp suất của bóng khí khi ở độ sâu 1 m là \({2.10^5}\,\,Pa\).
2) Ở độ sâu 1 m, thể tích của bóng khí tăng 2,7 lần so với tại đáy hồ.
3) Ở độ sâu 1 m, bán kính của bóng khí tăng 1,39 lần so với tại đáy hồ.
4) Tại mặt nước, bán kính của bóng khí tăng 1,5 lần so với tại đáy hồ.

Đáp án đúng là: 1S, 2S, 3S, 4S

Câu hỏi:711205
Phương pháp giải

Định luật Boyle: Khi nhiệt độ của một khối lượng khí xác định giữ không đổi thì áp suất gây ra bởi khí tỉ lệ nghịch với thể tích của nó: pV = hằng số

Giải chi tiết

a) Áp suất của khí bằng áp suất tại điểm trong nước có cùng độ sâu

Tại độ sâu 1 m, áp suất trong bóng khí là:

\(p = {p_0} + \rho gh = {10^5} + 1000.10.1 = 1,{1.10^5}\,\,\left( {Pa} \right)\)

a sai

b) Xét lượng khí không đổi

Trạng thái 1: \(\left\{ \begin{array}{l}{p_1} = {p_0} + \rho g{h_1} = {10^5} + 1000.10.5 = 1,{5.10^5}\,\,\left( {Pa} \right)\\{V_1}\end{array} \right.\)

Trạng thái 2: \(\left\{ \begin{array}{l}{p_2} = 1,{1.10^5}\,\,\left( {Pa} \right)\\{V_2}\end{array} \right.\)

Áp dụng công thức định luật Boyle, ta có:

\({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow \dfrac{{{p_1}}}{{{p_2}}} = \dfrac{{{V_2}}}{{{V_1}}} \Rightarrow \dfrac{{{V_2}}}{{{V_1}}} = \dfrac{{1,{{5.10}^5}}}{{1,{{1.10}^5}}} \approx 1,36\)

Vậy ở độ sâu 1 m, thể tích của bóng khí tăng 1,36 lần → b sai

c) Ta có thể tích của bóng khí hình cầu:

\(\dfrac{{{V_2}}}{{{V_1}}} = 1,36 \Rightarrow \dfrac{{\dfrac{4}{3}\pi {r_2}^3}}{{\dfrac{4}{3}\pi {r_1}^3}} = 1,36 \Rightarrow {r_2} = {r_1}.\sqrt[3]{{1,36}} = 1,1{r_1}\)

c sai

d) Bóng khí tại mặt nước: \(\left\{ \begin{array}{l}{p_3} = {p_0} = {10^5}\,\,\left( {Pa} \right)\\{V_3}\end{array} \right.\)

Áp dụng công thức định luật Boyle, ta có:

\(\begin{array}{l}{p_1}{V_1} = {p_3}{V_3} \Rightarrow \dfrac{{{p_1}}}{{{p_3}}} = \dfrac{{{V_3}}}{{{V_1}}} \Rightarrow \dfrac{{{V_3}}}{{{V_1}}} = \dfrac{{1,{{5.10}^5}}}{{{{10}^5}}} = 1,5\\ \Rightarrow \dfrac{{{r_3}^3}}{{{r_1}^3}} = 1,5 \Rightarrow {r_3} = {r_1}.\sqrt[3]{{1,5}} \approx 1,14{r_1}\end{array}\)

d sai

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com