Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng định luật Boyle, trong đó áp suất và thể tích của một khí không đổi ở nhiệt độ không đổi. Định luật này được phát biểu như sau:
\[ P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2 \]
Trong đó:
- \( P_1 \) là áp suất ban đầu (1 atm)
- \( V_1 \) là thể tích ban đầu (thể tích của không khí bơm vào)
- \( P_2 \) là áp suất sau khi bơm
- \( V_2 \) là thể tích của quả bóng (2 lít = 2000 cm³)
Trước tiên, chúng ta cần tính tổng thể tích không khí đã bơm vào quả bóng sau 30 lần bơm:
\[ V_{bơm} = 30 \times 40 \, \text{cm}^3 = 1200 \, \text{cm}^3 \]
Thể tích khí trong quả bóng sau khi bơm sẽ là:
\[ V_{khí} = V_{bóng} + V_{bơm} = 2000 \, \text{cm}^3 + 1200 \, \text{cm}^3 = 3200 \, \text{cm}^3 \]
Áp suất khí trong quả bóng sau khi bơm có thể được tính như sau:
Áp suất ban đầu \( P_1 = 1 \, \text{atm} \) và thể tích ban đầu \( V_1 = 1200 \, \text{cm}^3 \).
Áp suất sau khi bơm \( P_2 \) và thể tích sau khi bơm \( V_2 = 3200 \, \text{cm}^3 \).
Áp dụng định luật Boyle:
\[ 1 \, \text{atm} \cdot 1200 \, \text{cm}^3 = P_2 \cdot 3200 \, \text{cm}^3 \]
Giải phương trình trên để tìm \( P_2 \):
\[ P_2 = \frac{1 \cdot 1200}{3200} = \frac{1200}{3200} = 0.375 \, \text{atm} \]
Tuy nhiên, đây là áp suất khí bơm vào, chúng ta cần tính áp suất tổng trong quả bóng. Áp suất khí trong quả bóng sẽ là tổng áp suất khí bơm vào và áp suất khí ban đầu.
Áp suất khí trong quả bóng sau khi bơm sẽ là:
\[ P_{total} = P_{bơm} + P_{ban đầu} = 0.375 \, \text{atm} + 1 \, \text{atm} = 1.375 \, \text{atm} \]
Tuy nhiên, chúng ta cần tính lại với áp suất khí trong quả bóng sau khi bơm, áp suất này sẽ là:
\[ P_2 = \frac{P_1 \cdot V_1}{V_2} = \frac{1 \cdot 1200}{2000} = 0.6 \, \text{atm} \]
Vì vậy, áp suất khí trong quả bóng sau khi bơm là:
\[ P_{total} = P_{ban đầu} + P_{bơm} = 1 + 0.6 = 1.6 \, \text{atm} \]
Tuy nhiên, để tính chính xác hơn, chúng ta sẽ sử dụng áp suất khí bơm vào:
\[ P_{total} = P_{bơm} + P_{ban đầu} = 1 + 0.375 = 1.375 \, \text{atm} \]
Cuối cùng, áp suất khí trong quả bóng sau khi bơm là:
\[ P_2 = 1.375 \, \text{atm} \]
Tuy nhiên, trong các lựa chọn, áp suất gần nhất là 1.25 atm. Do đó, đáp án đúng là:
**A. 1.25 atm**