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 khí cầu có thể tích luôn không đổi là $498,6~\text{m}^{3}$, khối

Câu hỏi số 859496:
Vận dụng

Một khí cầu có thể tích luôn không đổi là $498,6~\text{m}^{3}$, khối lượng vỏ 145 kg được bơm không khí từ ngoài vào đến áp suất bằng áp suất khí quyển bên ngoài. Biết: Không khí bên ngoài có nhiệt độ $27^{0}\text{C}$, áp suất $10^{4}~\text{Pa}$; trước khi bơm, trong khí cầu chưa có khí; phía dưới của khí cầu có chế tạo một lỗ thông hơi với bên ngoài, lỗ này cũng là lỗ cấp nhiệt khi nung nóng không khí bên trong khí cầu; khối lượng mol của không khí là $29~\text{g}/\text{mol}$.

Đúng Sai
a) Quá trình bơm không khí từ bên ngoài vào khí cầu là quá trình đẳng nhiệt.
b) Các phân tử khí va chạm lên thành khí cầu gây nên áp suất chất khí.
c) Khi nung nóng không khí bên trong khí cầu thì khối lượng riêng không khí trong khí cầu giảm.
d) Để khí cầu bắt đầu bay lên thì cần nung nóng khối không khí bên trong khí cầu đến nhiệt độ là $127^{0}\text{C}$.

Đáp án đúng là: S; Đ; Đ; Đ

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:859496
Phương pháp giải

- Áp suất chất khí gây ra do sự va chạm của các phân tử lên thành bình.

- Phương trình trạng thái khí lí tưởng: $\left. pV = nRT = \dfrac{m}{M}RT\Rightarrow\rho = \dfrac{m}{V} = \dfrac{pM}{RT} \right.$.

- Điều kiện để khí cầu bay lên: Lực đẩy Archimedes ($F_{A}$) phải lớn hơn hoặc bằng trọng lượng tổng cộng ($P_{tong}$) của khí cầu.

Giải chi tiết

a) Do phía dưới khí cầu có lỗ thông hơi nên áp suất khí bên trong luôn cân bằng với áp suất khí quyển bên ngoài ($p_{trong} = p_{ngoài}$). Do đó, các biến đổi trạng thái của khối khí trong khí cầu (kể cả khi bơm và khi nung nóng) được coi là quá trình đẳng áp, không phải đẳng nhiệt $\rightarrow$ Sai

 

b) Theo thuyết động học phân tử, áp suất mà chất khí tác dụng lên thành bình chính là kết quả của việc các phân tử khí chuyển động hỗn loạn và va chạm liên tục vào thành bình $\rightarrow$ Đúng

c) Khí cầu có lỗ thông hơi nên khi nung nóng, áp suất bên trong luôn bằng áp suất khí quyển ($p = \text{const}$). Theo công thức $\rho = \dfrac{pM}{RT}$, khi nhiệt độ $T$ tăng thì khối lượng riêng $\rho$ của không khí bên trong khí cầu sẽ giảm $\rightarrow$Đúng

d)

Khối lượng riêng không khí bên ngoài ($T_{0} = 300\text{~K}$): $\rho_{ngoài} = \dfrac{pM}{RT_{0}} = \dfrac{10^{5}.29.10^{- 3}}{8,31.300} \approx 1,163\text{~kg/m}^{3}$

Lực đẩy Archimedes: $F_{A} = \rho_{ngoài}.g.V \approx 1,163.g.498,6 \approx 580g\text{~(N)}$

Điều kiện bay lên: $\left. P_{vo} + P_{khi\_ trong} \leq F_{A}\Rightarrow(145 + \rho_{in}.498,6).g \leq 580g \right.$

Suy ra $\rho_{trong} \leq \dfrac{580 - 145}{498,6} \approx 0,872\text{~kg/m}^{3}$

Vì áp suất không đổi: $\left. \rho_{ngoài}T_{0} = \rho_{trong}T_{trong}\Rightarrow 1,163.300 = 0,872.T_{trong} \right.$

$\left. \Rightarrow T_{in} \approx 400\text{~K} = 127^{0}\text{C} \right.$ $ \rightarrow$Đúng

Đáp án cần chọn là: S; Đ; Đ; Đ

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