Câu 7: Một chiếc xe tải vượt qua sa mạc Sahara. Chuyến đi bắt đầu vào sáng sớm khi nhiệt độ là 3.0°C. Thể tích khí chứa trong mỗi lốp xe là 1,50 m³ và áp suất trong các lốp xe là 3.42. 105 Pa. Coi khí...

Phân tích và giải đáp câu hỏi
Đề bài:
Cho một tình huống thực tế về chiếc xe tải đi qua sa mạc Sahara và yêu cầu chúng ta phân tích về sự thay đổi áp suất trong lốp xe khi nhiệt độ tăng.

Giải thích:

Để giải quyết bài toán này, ta sẽ sử dụng phương trình trạng thái của khí lý tưởng:

(P1 * V1) / T1 = (P2 * V2) / T2
Trong đó:

P: Áp suất (Pa)
V: Thể tích (m³)
T: Nhiệt độ tuyệt đối (K)
Các thông số đã biết:

Trạng thái 1 (sáng sớm):
P₁ = 3.42 * 10⁵ Pa
V₁ = 1.5 m³
T₁ = 3.0°C + 273.15 = 276.15 K
Trạng thái 2 (giữa trưa):
V₂ = 1.5 m³ (không đổi)
T₂ = 42°C + 273.15 = 315.15 K
Giải các câu hỏi:

a) Các phân tử khí trong lốp xe chuyển động liên tục và va chạm với thành lốp xe gây ra áp suất lên thành lốp.

Đúng: Đây là khái niệm cơ bản về áp suất khí. Khi nhiệt độ tăng, các phân tử khí chuyển động nhanh hơn, va chạm mạnh hơn vào thành lốp, dẫn đến áp suất tăng.
b) Sáng sớm, trong mỗi lốp xe có 164 mol khí.

Để kiểm tra, ta sử dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng ở trạng thái 1:
n = (P₁ * V₁) / (R * T₁)
Với R là hằng số khí lý tưởng ≈ 8.314 J/(mol.K)
Thay số vào, ta tính được số mol khí. Nếu kết quả gần bằng 164 mol thì đáp án đúng.
c) Khi đến giữa trưa, áp suất trong lốp là 3.9.10⁵ Pa.

Để tính áp suất mới, ta sử dụng phương trình trạng thái:
P₂ = (P₁ * V₁ * T₂) / (V₂ * T₁)
Thay các giá trị đã biết vào, ta tính được P₂.
Nếu kết quả gần bằng 3.9.10⁵ Pa thì đáp án đúng.
Kết luận:

Câu a: Đúng.
Câu b: Cần kiểm tra lại bằng cách tính toán.
Câu c: Cần kiểm tra lại bằng cách tính toán.
Lưu ý:

Nhiệt độ tuyệt đối: Khi sử dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng, nhiệt độ phải tính theo đơn vị Kelvin (K).
Giả thiết: Bài toán giả định rằng khí trong lốp là khí lý tưởng, thể tích lốp không đổi và không có khí thoát ra ngoài. Trong thực tế, có thể có một số sai số nhỏ do các yếu tố khác.