Người ta dùng bơm có pit-tông diện tích 8 cm^2 và khoảng chạy 25 cm để bơm một bánh xe đạp

Người ta dùng bơm có pit-tông diện tích 8 cm và khoảng chạy 25 cm để bơm một bánh xe đạp sao cho khi áp lực của bánh lên mặt đường là 350 N thì diện tích tiếp xúc của bánh với mặt đường là 50 cm. Ban đầu bánh chứa không khí có áp suất p = 10 Pa và thể tích V = 1 500 cm. Giả thiết khi áp suất không khí trong bánh vượt quá 1,5p thì thể tích trong của xăm là 2 000 cm và nhiệt độ không khí trong xăm không đổi.

Sách bài tập Vật Lí 12 Bài 9: Định luật Boyle - Kết nối tri thức

Câu 9.8 trang 28 Sách bài tập Vật Lí 12: Người ta dùng bơm có pit-tông diện tích 8 cm² và khoảng chạy 25 cm để bơm một bánh xe đạp sao cho khi áp lực của bánh lên mặt đường là 350 N thì diện tích tiếp xúc của bánh với mặt đường là 50 cm². Ban đầu bánh chứa không khí có áp suất p₀ = 10⁵ Pa và thể tích V₀ = 1 500 cm³. Giả thiết khi áp suất không khí trong bánh vượt quá 1,5p₀ thì thể tích trong của xăm là 2 000 cm³ và nhiệt độ không khí trong xăm không đổi.

1. Phải đẩy bơm tối thiểu bao nhiêu lần?

2. Nếu do bơm hở nên mỗi lần đẩy bơm chỉ đưa được 100 cm³ không khí vào bánh xe thì phải đẩy bao nhiêu lần.

Lời giải:

1. Áp suất không khí trong bánh khi bơm xong: $\text{p}={\text{p}}_0+\text{p'}$ với $\text{p}\text{'}=\frac{350}{0,005}=0,7\cdot {10}^5 \text{Pa}$

$\Rightarrow \text{p}=1,7\cdot {10}^5 \text{Pa}>1,5{\text{p}}_0.$Do đó sau khi bơm: ${\text{V}}_2=2000 {\text{cm}}^3.$

Mỗi lần đẩy có 8.25 = 200 cm³ không khí được đưa vào bánh.

Trạng thái 1: p₁ = 10⁵ Pa; V₁ = (1500 + 200n); T₁ = T

Trạng thái 2: p₂ = 1,7.10⁵ Pa; V₂ = 2 000 cm³; T₂ =T.

Áp dụng định luật Boyle sẽ xác định được $p_1{V}_1=p_2{V}_2\Rightarrow$$\text{n}=\frac{19}{2}\approx 10$ lần.

2. Nếu bơm không khí mỗi lần đẩy đưa được 200 cm³ không khí vào bánh xe, thì khi bơm hở mỗi lần đẩy chỉ đưa được 100 cm³ vào bánh nên V₁ = (1500 + 100n).

Do đó $n\text{'}=2n=\frac{19.2}{2}=19$ lần.

Lời giải SBT Vật Lí 12 Bài 9: Định luật Boyle hay khác:

• Câu 9.1 trang 26 Sách bài tập Vật Lí 12: Quá trình nào sau đây là đẳng quá trình? ....

• Câu 9.2 trang 26 Sách bài tập Vật Lí 12: Hệ thức nào sau đây là của định luật Boyle? ....

• Câu 9.3 trang 27 Sách bài tập Vật Lí 12: Đường biểu diễn nào sau đây biểu diễn mối liên hệ giữa thể tích V và áp suất của một lượng khí xác định trong quá trình đẳng nhiệt? ....

• Câu 9.4 trang 27 Sách bài tập Vật Lí 12: Hình 9.2 là đồ thị biểu diễn đường đẳng nhiệt của một lượng khí lí tưởng. Sự so sánh nào sau đây giữa diện tích S₁ của hình chữ nhật OABC ....

• Câu 9.5 trang 27 Sách bài tập Vật Lí 12: Hãy dùng các số liệu trong bảng ghi kết quả thí nghiệm về quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí không đổi ở hình bên ....

• Câu 9.6 trang 27 Sách bài tập Vật Lí 12: Một xi lanh chứa 0,80 dm³ khi nitrogen ở áp suất 1,2 atm. Dùng pit-tông nén chậm khí này để tăng áp suất của nó lên 3,2 atm ....

• Câu 9.7 trang 28 Sách bài tập Vật Lí 12: Để xác định độ sâu của một hồ nước, một người đã dùng cách cầm ngược một ống nghiệm theo phương thẳng đứng rồi lặn xuống đáy hồ ....

• Câu 9.9 trang 28 Sách bài tập Vật Lí 12: Một xi lanh chứa khí có pit-tông có thể trượt không ma sát dọc theo xi lanh. Biết pit-tông có khối lượng m, diện tích S, khí có thể tích ban đầu V ....

• Câu 9.10 trang 28 Sách bài tập Vật Lí 12: Một quan niệm khác về cơ chế nổi lên và chìm xuống của cá. Đoạn văn sau đây có nội dung dựa theo bài “Công dụng của bong bóng cá” ....