Cộng đồng chia sẻ tri thức Lib24.vn

Bài V.14* trang 75 Sách bài tập (SBT) Vật lí 10

Gửi bởi: Phạm Thọ Thái Dương Vào 8 tháng 10 2019 lúc 11:35:59

Lý thuyết

Câu hỏi

Một khí cầu có thể tích V = 336 m3 và khối lượng vỏ m = 84 kg được bơm không khí nóng tới áp suất bằng áp suất không khí bên ngoài. Không khí nóng phải có nhiệt độ bằng bao nhiêu để khí cầu bắt đầu bay lên ? Biết không khí bên ngoài có nhiệt độ 27°C và áp suất 1 atm ; khối lượng mol của không khí ở điều kiện chuẩn là 29.103 kg/mol.

Hướng dẫn giải

Gọi ρ1 và ρ2  là khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ T1 = 27 + 273 = 300 K và nhiệt độ T2  là nhiệt độ khi khí cầu bắt đầu bay lên.

Khi khí cầu bay lên:

FÁc-si-mét  = Pvỏ khí cầu  + Pcủa không khí nóng

ρ1gV = mg + ρ2gV

ρ2 = ρ1 – m/V (1)

Ở điều kiện chuẩn, khối lượng riêng của không khí là:

\({\rho _0} = {{29g} \over {22,4l}} = 1,295g/d{m^3} = 1,295kg/{m^3}\)

Vì thể tích của một lượng khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối khi áp suất không đổi nên khối lượng riêng của một lượng khí tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối khi áp suất không đổi.

Ta có: \({\rho _1} = {{{T_0}} \over {{T_1}}}{\rho _0}\) (2)

Từ (1) và (2) suy ra: ρ1 = 1,178 kg/m3.

Do đó ρ2 = 0,928 kg/m3.

Vì \({\rho _2} = {{{T_0}} \over {{T_2}}}{\rho _0}\) nên  \({T_2} = {{{T_0}{\rho _0}} \over {{\rho _2}}} = {{273.1,295} \over {0,928}} = 381K\)

t2 = 1080C.

Update: 8 tháng 10 2019 lúc 11:35:59

Các câu hỏi cùng bài học

Có thể bạn quan tâm

Học kỹ năng trực tuyến
Doremon chế
Khảo sát trực tuyến