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

Giải SBT Vật lí 10 Bài 29: Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt

Bài 29.13* trang 69 SBT Vật Lí 10: Người ta dùng bơm có pit-tông diện tích 8 cm² và khoảng chạy 25 cm bơm một bánh xe đạp sao cho áp lực của bánh xe đạp lên mặt đường là 350 N thì diện tích tiếp xúc là 50 cm². Ban đầu bánh xe đạp chứa không khí ở áp suất khí quyển p₀ = 10⁵ Pa và có thể tích là V₀ = 1 500 cm³. Giả thiết khi áp suất không khí trong bánh xe đạp vượt quá 1,5p₀ thì thể tích của bánh xe đạp là 2 000 cm³.

a) Hỏi phải đẩy bơm bao nhiêu lần?

b) 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:

Áp suất trong bánh xe khi bơm xong: p = p₀ + p’

Với $p\text{'}=\frac{350}{0,005}=0,{7.10}^{5}Pa$;  p = 1,7.10⁵ Pa lớn hơn 1,5p₀ nên thể tích sau khi bơm là 2000 cm³.

a. Mỗi lần bơm có 8.25 = 200 cm³ không khí ở áp suất p₀ được đưa vào bánh xe. Sau n lần bơm có 200n cm³ không khí được đưa vào bánh. Ban đầu có 1500 cm³ không khí ở áp suất p₀ trong bánh xe. Như vậy có thể coi:

Trạng thái 1: p₁ = p₀ ; V₁ = (1500 + 200n)

Trạng thái 2: p₂ = 1,7.10⁵ Pa ; V₂ = 2000 cm³

Áp dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt, dễ dàng tìm được $n=\frac{19}{2}\approx 10$ lần.

b. n’ = 2n = 19 lần.

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 hay, chi tiết khác:

Bài 29.1 trang 67 SBT Vật Lí 10: Tập hợp ba thông số nào sau đây xác định trạng thái của một lượng khí xác định...

Bài 29.2 trang 68 SBT Vật Lí 10: Quá trình nào sau đây là đẳng quá trình...

Bài 29.3 trang 68 SBT Vật Lí 10: Đẩy pit-tông của một xilanh đủ chậm để nén lượng khí chứa trong xilanh sao cho thể tích...

Bài 29.4 trang 68 SBT Vật Lí 10: Hệ thức nào sau đây là của định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt...

Bài 29.5 trang 68 SBT Vật Lí 10: Đường nào sau đây không biểu diễn quá trình đẳng nhiệt...

Bài 29.6 trang 68 SBT Vật Lí 10: Một lượng khí ở nhiệt độ 18^oC có thể tích 1 m³ và áp suất 1 atm. Người ta nén đẳng nhiệt...

Bài 29.7* trang 68 SBT Vật Lí 10: Một bình đựng khí có dung tích 6.10^-3 m³ đựng khí ở áp suất 2,75.10⁶ Pa. Người ta dùng khí...

Bài 29.8 trang 69 SBT Vật Lí 10: Người ta điều chế khí hiđrô và chứa vào một bình lớn dưới áp suất 1 atm, ở nhiệt độ 20^oC...

Bài 29.9 trang 69 SBT Vật Lí 10: Tính khối lượng khí ôxi đựng trong một bình thể tích 10 lít dưới áp suất 150 atm ở nhiệt độ 0^oC...

Bài 29.10 trang 69 SBT Vật Lí 10: Một ống thuỷ tinh được cắm lộn ngược vào một chậu chứa thuỷ ngân, bên trong ống chứa 40 cm³...

Bài 29.11* trang 69 SBT Vật Lí 10: Ở chính giữa một ống thuỷ tinh nằm ngang, tiết diện nhỏ, chiều dài L = 100 cm, hai đầu bịt kín...

Bài 29.12* trang 69 SBT Vật Lí 10: Ở chính giữa một ống thuỷ tinh nằm ngang, kín cả hai đầu có một cột thuỷ ngân dài h = 19,6 mm...