Tác động lên chiếc bơm như thế nào để chứng tỏ: Không khí có thể bị nén lại và giãn ra?
Việc làm nào dưới đây ứng dụng tính chất không khí có thể bị nén lại và dãn ra? *
A. Quạt mát.
B. Bơm xe đạp.
C. Rót nước vào chai để đẩy không khí ra ngoài.
Hình 2a vẽ sơ đồ của một chiếc bơm tiêm đã được bịt kín ở đầu dưới.
- Mô tả hiện tượng xảy ra ở hình 2b và 2c.
- Sử dụng các từ nén lại và giãn ra để nói về tính chất của không khí qua thí nghiệm này.
- Hình 2b là khi ta sử dụng lực của tay để ấn tay đẩy của kim tiêm xuống, khi ta nhả tay ra thì tay đẩy trở lại vị trí ban đầu (hình 2c).
- Ở hình 2b ta sử dụng tay để nén không khí trong bơm tiêm xuống, sau khi nhả tay ra không khí giãn ra làm đẩy tay đẩy về vị trí ban đầu.
Định luật, nguyên lí vật lý nào cho phép giải thích hiện tượng chất khí nóng lên khi bị nén nhanh (ví dụ không khí bị nén trong chiếc bơm xe đạp)?
A. Định luật bảo toàn cơ năng
B. Nguyên lí I nhiệt động lực học
C. Nguyên lí II nhiệt động lực học
D. Định luật bảo toàn động lượng
Đáp án: B
Nguyên lý I của nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được: DU = Q + A
Q là nhiệt lượng trao đổi giữa hệ và môi trường: Q > 0 khi hệ nhận nhiệt, Q < 0 khi hệ tỏa nhiệt.
A là công do hệ thực hiện, A > 0 khi hệ nhận công, A < 0 khi hệ sinh công
Như vậy khi chất khí bị nén nhanh thì chất khí nhận công:
A > 0 → Q < 0 → chất khí nóng lên nhanh.
Tại sao săm xe đạp sau khi được bơm căng, mặc dù đã vặn van thật chặt, nhưng để lâu ngày vẫn bị xẹp?
A. Vì lúc bơm, không khí vào xăm còn nóng, sau đó không khí nguội dần, co lại, làm săm xe bị xẹp.
B. Vì săm xe làm bằng cao su là chất đàn hồi, nên sau khi giãn ra thì tự động co lại làm cho săm để lâu ngày bị xẹp.
C. Vì giữa các phân tử cao su dùng làm săm có khoảng cách nên các phân tử không khí có thể thoát ra ngoài làm săm xẹp dần.
D. Vì cao su dùng làm săm đẩy các phân tử không khí lại gần nhau nên săm bị xẹp.
Chọn C
Vì giữa các phân tử cao su dùng làm săm có khoảng cách nên các phân tử không khí có thể thoát ra ngoài làm săm xẹp dần.
Một bơm xe đạp hình trụ có đường kính trong là 3 cm. Người ta dùng ngón tay bịt kín đầu vòi bơm và ấn pit-tông từ từ để nén không khí trong bơm sao cho nhiệt độ không thay đổi. Tính lực tác dụng lên pit-tông khi thể tích của không khí trong bơm giảm đi 4 lần. Lấy áp suất khí quyển là p a = 10 5 Pa.
Trạng thái đầu: p 1 = p a ; V 1 = V; T 1
Trong đó p a là áp suất khí quyển.
Trạng thái cuối: p 2 = p a + p = p a + F/S ; V 2 = V/4 ; T 2 = T 1
Trong đó p là áp suất gây ra bởi lực F của tay; S là diện tích của pit-tông:
S = π d 2 /4
Dùng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt, dễ dàng tính được:
F = 3 p a . π d 2 /4 ≈ 212(N)
Một bơm xe đạp hình trụ có đường kính trong là 3 cm. Người ta dùng ngón tay bịt kín đầu vòi bơm và ấn pit-tông từ từ để nén không khí trong bơm sao cho nhiệt độ không thay đổi. Tính lực tác dụng lên pit-tông khi thể tích của không khí trong bơm giảm đi 4 lần. Lấy áp suất khí quyển là P a = 10 5 P a . Chọn đáp án đúng.
A. 415N
B. 154N
C. 352N
D. 212N
Chọn D.
Trạng thái đầu: p1 = pa; V1 = V; T1.
Trong đó pa là áp suất khí quyển.
Trạng thái cuối: p2 = pa + p = pa + F/S; V2 = V/4; T2 = T1.
Trong đó p là áp suất gây ra bởi lực F của tay; S là diện tích của pit-tông: S = πd2/4
Dùng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p1.V1 = p2.V2 ↔ pa.V = (pa + F/S). V/4
→ F = 3.pa.π.d2/4 ≈ 212(N)
Một bơm xe đạp hình trụ có đường kính trong là 3 cm. Người ta dùng ngón tay bịt kín đầu vòi bơm và ấn pit-tông từ từ để nén không khí trong bơm sao cho nhiệt độ không thay đổi. Tính lực tác dụng lên pit-tông khi thể tích của không khí trong bơm giảm đi 4 lần. Lấy áp suất khí quyển là p a = 10 5 Pa. Chọn đáp án đúng.
A. 415N
B. 154N
C. 352N
D. 212N
Chọn D.
Trạng thái đầu: p 1 = p a ; V 1 = V ; T 1
Trong đó pa là áp suất khí quyển.
Trạng thái cuối:
p 2 = p a + p = p a + F / S ; V 2 = V / 4 ; T 2 = T 1
Trong đó p là áp suất gây ra bởi lực F của tay; S là diện tích của pit-tông: S = πd 2 /4
Dùng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt:
p 1 V 1 = p 2 V 2 ↔ C.V = (pa + F/S). V/4
→ F = 3.pa.π.d2/4 ≈ 212(N)
Một bơm xe đạp hình trụ có đường kính trong là 3 cm. Người ta dùng ngón tay bịt kín đầu vòi bơm và ấn pit-tông từ từ để nén không khí trong bơm sao cho nhiệt độ không thay đổi. Tính lực tác dụng lên pit-tông khi thể tích của không khí trong bơm giảm đi 4 lần. Lấy áp suất khí quyển là p a = 10 5 Pa. Chọn đáp án đúng.
A. 415N
B. 154N
C. 352N
D. 212N
Chọn D.
Trạng thái đầu: p 1 = p a ; V 1 = V; T1.
Trong đó pa là áp suất khí quyển.
Trạng thái cuối: p 2 = p a + p = p a + F/S;
V2 = V/4; T 2 = T 1 .
Trong đó p là áp suất gây ra bởi lực F của tay; S là diện tích của pit-tông: S = π d 2 /4
Dùng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt:
p 1 . V 1 = p 2 . V 2 ↔ p a .V = ( p a + F/S). V/4
→ F = 3. p a .π. d 2 /4 ≈ 212(N)