Một tàu ngầm dùng để nghiên cứu biển đang lặn ở độ sâu 100 m
Một tàu ngầm dùng để nghiên cứu biển đang lặn ở độ sâu 100 m. Người ta mở một bình dung tích 60 lít chứa khí ở áp suất 10 Pa và nhiệt độ 27 °C để đẩy nước ra khỏi thùng chứa nước ở giữa hai lớp vỏ của tàu làm cho tàu nổi lên. Sau khi dãn nở, nhiệt độ của khí là 3 °C. Tính thể tích nước bị đẩy ra khỏi tàu. Coi khối lượng riêng của nước biển là 1 000 kg/m; gia tốc trọng trường là 9,81 m/s, áp suất khí quyển là 1,013.10 Pa.
Sách bài tập Vật Lí 12 Bài 11: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng - Kết nối tri thức
Câu 11.10 trang 34 Sách bài tập Vật Lí 12: Một tàu ngầm dùng để nghiên cứu biển đang lặn ở độ sâu 100 m. Người ta mở một bình dung tích 60 lít chứa khí ở áp suất 107 Pa và nhiệt độ 27 °C để đẩy nước ra khỏi thùng chứa nước ở giữa hai lớp vỏ của tàu làm cho tàu nổi lên. Sau khi dãn nở, nhiệt độ của khí là 3 °C. Tính thể tích nước bị đẩy ra khỏi tàu. Coi khối lượng riêng của nước biển là 1 000 kg/m3; gia tốc trọng trường là 9,81 m/s2, áp suất khí quyển là 1,013.105 Pa.
Lời giải:
– Xác định độ lớn của áp suất ở độ sâu 100 m:
p2 = pkhí quyển + pnước = 1,013.105 + (1 000. 9,81.100) = 10,82.105 Pa.
– Xác định trạng thái của lượng khí khi chưa giãn nở (V1 = 60 lít; p1 = 107 Pa; T1 = 300 K) và khi đã giãn nở (V2 = ?; T2 = 276 K; p2 = 10,82.105 Pa). Từ đó tính được V2 = 510 lít.
Lời giải SBT Vật Lí 12 Bài 11: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng hay khác: