Hình 1 là sơ đồ hoạt động của hệ thống máy lọc nước RO đặt dưới chậu

Câu hỏi số 952215:

Vận dụng

Hình 1 là sơ đồ hoạt động của hệ thống máy lọc nước RO đặt dưới chậu rửa.

Sau khi lọc, nước tinh khiết được dẫn vào bình áp để tích trữ trước khi đưa lên vòi sử dụng. Trong bình áp có bóng chứa nước và bóng chứa khí ngăn cách với nhau bằng màng đàn hồi (Hình 2). Tổng thể tích của hai bóng bằng thể tích trong của bình. Coi khối khí trong bóng khí là khí lí tưởng có nhiệt độ không đổi, bỏ qua thể tích ống dẫn nước.

Ban đầu trong bình áp chưa có nước, khí trong bóng khí chiếm toàn bộ thể tích trong của bình (khí có nhiệt độ $25^{0}C$ và áp suất $0,75p_{0}$ với $p_{0} = 10^{5}Pa$), cho máy bơm hoạt động (vòi nước tinh khiết đóng) thì nước được đẩy vào trong bóng nước. Khi áp suất khí trong bóng khí tăng đến $6p_{0}$ thì máy bơm tự ngắt. Mở vòi sử dụng để nước trong bóng nước chảy ra, khi áp suất khí trong bóng khí giảm đến $p_{0}$ thì máy bơm lại khởi động để bơm nước vào bóng nước. Biết thể tích trong của bình áp là 20 lít.

Cho các nhận định sau, các nhận định đúng là?

Quá trình biến đổi trạng thái của khí trong bóng khí tuân theo định luật Charles.

B. Khi bơm nước vào trong bóng nước lần đầu thì thể tích của bóng khí giảm.

C. Số phân tử khí trong bóng khí là $3,65.10^{23}$ phân tử.

D. Giữa hai lần kế tiếp máy bơm làm việc (từ lúc máy tự ngắt đến lúc máy bắt đầu bơm lại), lượng nước lấy ra từ bình là 12,5 lít.

Đáp án đúng là: B; C; D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:952215

Phương pháp giải

+ Sử dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng $pV = nRT$.

+ Sử dụng định luật Boyle cho quá trình biến đổi đẳng nhiệt: $p_{1}V_{1} = p_{2}V_{2}$.

+ Sử dụng mối liên hệ thể tích: Thể tích bình áp $V_{binh} = V_{khi} + V_{nuoc}$. Lượng nước lấy ra bằng độ tăng thể tích của khối khí.

Giải chi tiết

a) Nhiệt độ không đổi thì phải tuân theo định luật Boyle (đẳng nhiệt), không phải Charles (đẳng áp).

→ a sai.

b) Do tổng thể tích của bóng nước và bóng khí bằng thể tích bình (không đổi), nên khi bơm nước vào, thể tích bóng nước tăng lên, bắt buộc thể tích của bóng khí phải giảm xuống để nhường chỗ cho nước.

$\Rightarrow$ Nước bơm vào chiếm chỗ làm bóng khí bị nén lại $\Rightarrow$ thể tích khí giảm.

→ b đúng.

c) Trạng thái 1: $V_{1} = 20$ lít $= 0,02m^{3}$; $p_{1} = 0,75.10^{5}Pa$; $T = 25 + 273 = 298K$.

Số mol khí: $n = \dfrac{p_{1}.V_{1}}{R.T} = \dfrac{0,75.10^{5}.0,02}{8,31.298} \approx 0,6057mol$.

Số phân tử khí: $N = n.N_{A} = 0,6057.6,02.10^{23} \approx 3,65.10^{23}$ phân tử.

→ c đúng.

d) Lúc máy ngắt: $\left. p_{2} = 6p_{0}\Rightarrow V_{2} = \dfrac{p_{1}.V_{1}}{p_{2}} = \dfrac{0,75p_{0}.20}{6p_{0}} = 2,5 \right.$ lít.

Thể tích nước khi đó: $V_{nuoc1} = 20 - 2,5 = 17,5$ lít.

Lúc máy bơm lại: $\left. p_{3} = p_{0}\Rightarrow V_{3} = \dfrac{p_{1}.V_{1}}{p_{3}} = \dfrac{0,75p_{0}.20}{p_{0}} = 15 \right.$ lít.

Thể tích nước khi đó: $V_{nuoc2} = 20 - 15 = 5$ lít.

Lượng nước lấy ra: $\Delta V = 17,5 - 5 = 12,5$ lít.

→ d đúng.

Đáp án cần chọn là: B; C; D

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.