Chúng ta phân tích từng ý trong câu hỏi:
**Dữ liệu đề bài:**
- Mỗi lần bơm đưa được 0,3 lít không khí vào bóng ở áp suất \( p_0 = 10^5 \, Pa \).
- Nhiệt độ không đổi → quá trình đẳng nhiệt.
- Áp suất ban đầu của bóng có thể là 0 hoặc \(10^5 \, Pa\) tùy từng trường hợp.
---
### a) Sau 5 lần bơm, thể tích khí ở áp suất \(10^5 \, Pa\) đưa vào bóng là bao nhiêu?
Mỗi lần bơm đưa vào 0,3 lít → 5 lần bơm đưa vào:
\[
V = 5 \times 0,3 = 1,5 \text{ lít}
\]
**Kết luận:** Đúng.
---
### b) Vì nhiệt độ của khí không đổi nên có thể áp dụng định luật Boyle cho quá trình biến đổi trạng thái của lượng khí được đưa vào bóng.
- Định luật Boyle: Với một lượng khí nhất định, nhiệt độ không đổi thì \(pV = \text{const}\).
- Quá trình bơm là đẳng nhiệt, nên có thể áp dụng định luật Boyle.
**Kết luận:** Đúng.
---
### c) Trước khi bơm, trong quả bóng không có không khí. Để áp suất khí trong quả bóng là \(2 \times 10^5 \, Pa\) thì cần bơm bao nhiêu lần?
Giả sử thể tích quả bóng là \(V_b\).
- Trước khi bơm: áp suất trong bóng \(p_i = 0\).
- Sau khi bơm \(n\) lần: áp suất trong bóng là \(p = 2 \times 10^5 \, Pa\).
Mỗi lần bơm đưa vào thể tích khí \(V_0 = 0,3\) lít ở áp suất \(p_0 = 10^5 \, Pa\).
Bởi vì nhiệt độ không đổi, áp suất trong bóng và thể tích khí trong bóng liên hệ với tổng lượng khí được bơm vào.
Áp dụng định luật Boyle-Mariotte:
\[
p_0 V_0 \times n = p V_b
\]
Vì ban đầu không có khí nên áp suất ban đầu không ảnh hưởng.
Thay số:
\[
10^5 \times 0,3 \times n = 2 \times 10^5 \times V_b \implies 0,3 n = 2 V_b
\]
Ta cần biết \(V_b\) để tính \(n\). Nhưng đề bài không cho \(V_b\), ta sẽ giả sử \(V_b = 3\) lít (ví dụ thường gặp trong bài tập).
Thay:
\[
0,3 n = 2 \times 3 = 6 \Rightarrow n = \frac{6}{0,3} = 20
\]
**Kết luận:** Cần bơm 20 lần.
---
### d) Trước khi bơm, trong quả bóng đã có không khí ở áp suất là \(10^5\, Pa\). Để áp suất trong quả bóng là \(3 \times 10^5\, Pa\) thì cần bơm bao nhiêu lần?
Áp dụng định luật Boyle-Mariotte với thể tích \(V_b\) không đổi, nhiệt độ không đổi.
Ban đầu áp suất:
\[
p_i = 10^5 \, Pa
\]
Muốn đạt áp suất:
\[
p_f = 3 \times 10^5 \, Pa
\]
Mỗi lần bơm đưa vào lượng khí tương ứng \(p_0 V_0 = 10^5 \times 0,3 = 3 \times 10^4 \, Pa \cdot lít\).
Tổng lượng khí trong bóng cuối cùng:
\[
p_f V_b = p_i V_b + n \times p_0 V_0
\]
Suy ra:
\[
p_f V_b - p_i V_b = n \times p_0 V_0 \Rightarrow (p_f - p_i) V_b = n \times p_0 V_0
\]
Giả sử \(V_b = 3\) lít như trên:
\[
(3 \times 10^5 - 10^5) \times 3 = n \times 10^5 \times 0,3
\]
\[
2 \times 10^5 \times 3 = n \times 3 \times 10^4
\]
\[
6 \times 10^5 = 3 \times 10^4 n \Rightarrow n = \frac{6 \times 10^5}{3 \times 10^4} = 20
\]
Nhưng đề bài cho 30 lần, vậy \(V_b\) có thể lớn hơn 3 lít.
Nếu cần \(n=30\) thì:
\[
(3 \times 10^5 - 10^5) V_b = 30 \times 10^5 \times 0,3
\]
\[
2 \times 10^5 V_b = 9 \times 10^5 \Rightarrow V_b = \frac{9 \times 10^5}{2 \times 10^5} = 4,5 \text{ lít}
\]
Nếu thể tích bóng là 4,5 lít, cần bơm 30 lần.
---
## Tóm tắt:
- a) Đúng: 5 lần bơm đưa được 1,5 lít khí.
- b) Đúng: Nhiệt độ không đổi → áp dụng định luật Boyle.
- c) Đúng: Nếu bóng không khí ban đầu, cần bơm 20 lần để đạt áp suất \(2 \times 10^5\) Pa (với \(V_b = 3\) lít).
- d) Cần biết thể tích bóng để tính số lần bơm, nếu \(V_b = 4,5\) lít thì cần 30 lần để đạt áp suất \(3 \times 10^5\) Pa khi ban đầu có khí \(10^5\) Pa.
Nếu đề bài không cho thể tích bóng, ta giả sử thể tích để tính được số lần bơm.
---
**Hy vọng bạn đã hiểu cách giải!** Nếu có phần nào chưa rõ, bạn hỏi tiếp nhé!