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

Thi thử toàn quốc cuối HK1 lớp 10, 11, 12 tất cả các môn - Trạm số 1 - Ngày 20-21/12/2025 Xem chi tiết
Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Luyện thi đại học môn lí

Bóng thám không được sử dụng để thu thập thông tin về môi trường, không khí và thời tiết.

Câu hỏi số 811893:
Vận dụng

Bóng thám không được sử dụng để thu thập thông tin về môi trường, không khí và thời tiết. Vỏ bóng được làm bằng chất liệu đàn hồi, phía dưới có gắn dù và thiết bị đo (hình bên). Bóng thường được bơm khí hiếm nhẹ hơn không khí, nhờ đó có thể bay lên các tầng không khí khác nhau để thu thập thông tin về nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, tốc độ gió,... Một quả bóng thám không khi bắt đầu thả có đường kính 3 m. Vỏ bóng, dù và thiết bị đo có khối lượng 4 kg. Bóng được bơm khí hydrogen, ở áp suất bằng áp suất khí quyển tại mặt đất ${p_0} = 1,{013.10^5}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} Pa$ và nhiệt độ $27^{0}C$. Bóng lên đến độ cao h thì dừng lại, khi đó đường kính của bóng đã tăng gấp 3 lần so với khi bắt đầu thả, tại đó nhiệt độ của khí quyển là $- 55^{0}C$ và lơ lửng trên đó khoảng 2 giờ trước khi vỡ. Biết khối lượng mol của không khí và của hydrogen lần lượt là 29 g/mol và 2 g/mol.

Đúng Sai
a) Để bóng bay lên được thì lực đẩy Archimedes của không khí tác dụng vào bóng phải lớn hơn tổng trọng lượng của vỏ bóng, dù, thiết bị đo do đó bóng cần được bơm khí hiếm nhẹ.
b) Khi càng lên cao thì áp suất khí quyển càng giảm nên chênh lệch áp suất giữa khí bên trong bóng với áp suất khí quyển bên ngoài ngày càng lớn, thể tích bóng sẽ tăng, vỏ bóng mỏng dẫn đến một độ cao nhất định thì bóng sẽ bị vỡ.
c) Khối lượng khí hydrogen được bơm vào bóng là 1,51 kg.
d) Áp suất của khí quyển tại độ cao h là $8,4.10^{2}\,\, Pa$.

Đáp án đúng là: Đ; Đ; S; S

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:811893
Phương pháp giải

Để bóng bay lên được thì lực đẩy Archimedes của không khí tác dụng vào bóng phải lớn hơn tổng trọng lượng của vỏ bóng, dù, thiết bị đo do đó bóng cần được bơm khí hiếm nhẹ.

Thể tích bóng: $V = \dfrac{4}{3}\pi R^{3}$

Phương trình Clapeyron: pV = nRT

Khối lượng khí: m = n.M

Phương trình trạng thái của khí lí tưởng: $\dfrac{pV}{T} = const$

Giải chi tiết

a) Để bóng bay lên được thì lực đẩy Archimedes của không khí tác dụng vào bóng phải lớn hơn tổng trọng lượng của vỏ bóng, dù, thiết bị đo do đó bóng cần được bơm khí hiếm nhẹ.

→ a đúng

b) Khi càng lên cao thì áp suất khí quyển càng giảm nên chênh lệch áp suất giữa khí bên trong bóng với áp suất khí quyển bên ngoài ngày càng lớn, thể tích bóng sẽ tăng, vỏ bóng mỏng dẫn đến một độ cao nhất định thì bóng sẽ bị vỡ.

→ b đúng

c) Thể tích khí được bơm vào bóng khi thả là:

$V = \dfrac{4}{3}\pi R^{3} = \dfrac{4}{3}.\pi.\left( \dfrac{3}{2} \right)^{3} = 4,5\pi\,\,\left( m^{3} \right)$

Áp dụng phương trình Clapeyron cho khí trong bóng tại vị trí thả, ta có:

$\begin{array}{l} \left. p_{0}V = nRT\Rightarrow n = \dfrac{p_{0}V}{RT} \right. \\ \left. \Rightarrow n = \dfrac{1,013.10^{5}.4,5\pi}{8,31.\left( {27 + 273} \right)} \approx 574,4\,\,\left( {mol} \right) \right. \end{array}$

Khối lượng khí hydrogen được bơm vào bóng là:

$m = n.M = 574,4.2 = 1148,8\,\,(g) \approx 1,15\,\,\left( {kg} \right)$

→ c sai

d) Trạng thái khí tại vị trí thả:

$\left\{ \begin{array}{l} {p_{1} = p_{0} = 1,013.10^{5}\,\,\left( {Pa} \right)} \\ {V_{1} = 36\pi\,\,\left( m^{3} \right)} \\ {T_{1} = 27 + 273 = 300\,\,(K)} \end{array} \right.$

Trạng thái khí tại độ cao h:

$\left\{ \begin{array}{l} p_{2} \\ {V_{2} = \dfrac{4}{3}\pi R_{2}{}^{3} = \dfrac{4}{3}.\pi.\left( \dfrac{3.3}{2} \right)^{3} = 121,5\pi\,\,\left( m^{3} \right)} \\ {T_{2} = \left( {- 55} \right) + 273 = 218\,\,(K)} \end{array} \right.$

Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng, ta có:

$\begin{array}{l} \left. \dfrac{p_{1}V_{1}}{T_{1}} = \dfrac{p_{2}V_{2}}{T_{2}}\Rightarrow\dfrac{1,013.10^{5}.36\pi}{300} = \dfrac{p_{2}.121,5\pi}{218} \right. \\ \left. \Rightarrow p_{2} \approx 21,81.10^{3}\,\,\left( {Pa} \right) \right. \end{array}$

→ d sai

Đáp án cần chọn là: Đ; Đ; S; S

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>>  2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: 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