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

Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Luyện thi đại học môn lí

Một quả bóng thám không có dung tích không đổi 1200 lít. Vỏ

Câu hỏi số 717632:
Vận dụng

Một quả bóng thám không có dung tích không đổi 1200 lít. Vỏ bóng có khối lượng 1 kg . Bóng được bơm khí hydrogen ở áp suất bằng áp suất khí quyển tại mặt đất \(\left( {1,{{013.10}^5}\,\,Pa} \right)\) và nhiệt độ \({27^0}C\). Biết khối lượng mol của không khí là 29 g/mol, gia tốc trọng trường là \(g = 9,8\,\,m/{s^2}\).

Đúng Sai
a) Trọng lượng của bóng là 10,76 N.
b) Khối lượng riêng của không khí tại mặt đất là \(1,178\,\,kg/{m^3}\).
c) Độ lớn lực nâng quả bóng là 0,78 N.
d) Bóng lên tới độ cao h thì dừng lại, tại đó nhiệt độ của khí quyển là \({7^0}C\). Áp suất của khí quyển tại độ cao này là \({72.10^3}\,\,Pa\).

Đáp án đúng là: Đ; Đ; S; Đ

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:717632
Phương pháp giải

Phương trình Clapeyron: pV = nRT

Lực đẩy Archimedes: \({F_A} = \rho V\)

Giải chi tiết

a) Áp dụng phương trình Clapeyron cho khí bên trong bóng thám không, số mol khí bên trong bóng thám không là:

\({n_1} = \dfrac{{pV}}{{RT}} = \dfrac{{1,{{013.10}^5}.1,2}}{{8,31.\left( {27 + 273} \right)}} \approx 48,76\,\,\left( {mol} \right)\)

Khối lượng của khí hydrogen trong bóng là:

\({m_1} = {n_1}{\mu _1} = 48,76.2 = 97,52\,\,\left( g \right)\)

Trọng lượng của bóng là:

\(P = \left( {M + {m_1}} \right).g = \left( {1 + 0,09752} \right).9,8 \approx 10,76\,\,\left( N \right)\)

→ a đúng

b) Xét thể tích \(1\,\,{m^3}\) không khí bên ngoài bóng thám không có số mol khí là:

\({n_2} = \dfrac{{p{V_0}}}{{RT}} = \dfrac{{1,{{013.10}^5}.1}}{{8,31.\left( {27 + 273} \right)}} \approx 40,63\,\,\left( {mol} \right)\)

Khối lượng riêng của không khí bên ngoài bóng là:

\({\rho _2} = \dfrac{{{m_2}}}{{{V_0}}} = \dfrac{{{n_2}.{\mu _2}}}{{{V_0}}} = \dfrac{{40,{{63.29.10}^{ - 3}}}}{1} \approx 1,178\,\,\left( {kg/{m^3}} \right)\)

→ b đúng

c) Lực đẩy Archimedes tác dụng lên bóng là:

\({F_A} = {\rho _2}.g.V = 1,178.9,8.1,2 \approx 13,85\,\,\left( N \right)\)

Độ lớn lực nâng quả bóng là:

\(F = {F_A} - P = 13,85 - 10,76 = 3,09\,\,\left( N \right)\)

→ c sai

d) Khối lượng riêng của không khí bên ngoài bóng là:

\({\rho _2} = \dfrac{{{m_2}}}{{{V_0}}} = \dfrac{{{n_2}.{\mu _2}}}{{{V_0}}} = \dfrac{{p.{V_0}}}{{RT'}}.\dfrac{{{\mu _2}}}{{{V_0}}} = \dfrac{{p'.{\mu _2}}}{{RT'}}\)

Khối lượng riêng trung bình của bóng là:

\({\rho _1} = \dfrac{{M + {m_1}}}{{{V_1}}} = \dfrac{M}{{{V_1}}} + \dfrac{{{n_1}{\mu _1}}}{{{V_1}}} = \dfrac{M}{{{V_1}}} + \dfrac{{p'.{\mu _1}}}{{RT'}}\)

Bóng dừng lại khi:

\(\begin{array}{l}F = 0 \Rightarrow {F_A} = P \Rightarrow {\rho _2} = {\rho _1}\\ \Rightarrow \dfrac{{p'.{\mu _2}}}{{RT'}} = \dfrac{M}{{{V_1}}} + \dfrac{{p'.{\mu _1}}}{{RT'}}\\ \Rightarrow p'\dfrac{{{\mu _2} - {\mu _1}}}{{RT'}} = \dfrac{M}{{{V_1}}}\\ \Rightarrow p' = \dfrac{{M.R.T'}}{{{V_1}.\left( {{\mu _2} - {\mu _1}} \right)}}\\ \Rightarrow p' = \dfrac{{1000.8,31.\left( {7 + 273} \right)}}{{1,2.\left( {29 - 2} \right)}} \approx {72.10^3}\,\,\left( {Pa} \right)\end{array}\)

→ d đúng

Đáp án cần chọn là: Đ; Đ; S; Đ

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>>  2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, 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

Đăng ký nhận tư vấn