Dưới đây là lời giải chi tiết từng câu trắc nghiệm đúng sai:
---
**Câu 1:**
- Dữ kiện:
+ Ống bơm hình trụ, chiều dài \( h = 50\,cm = 0.5\,m \)
+ Bán kính trong \( r = 4\,cm = 0.04\,m \)
+ Thể tích túi phồng lên \( V = 6.28\,l = 6.28 \times 10^{-3} m^3 \)
+ Áp suất không khí trong túi \( p_2 = 4\,atm \)
+ Áp suất khí quyển \( p_1 = 1\,atm \)
+ Nhiệt độ không đổi (định luật Boyle phù hợp)
a. Áp suất không khí mỗi lần bơm là 2,5 atm?
- Khi đẩy 1 lần bơm, lượng khí trong xi lanh có thể tích:
\[
V_0 = \pi r^2 h = \pi \times (0.04)^2 \times 0.5 = \pi \times 0.0016 \times 0.5 = \pi \times 0.0008 \approx 0.00251\,m^3 = 2.51\,l
\]
- Khi mới lấy khí ở áp suất ngoài \( p_1 = 1 atm \), khi nén khí vào túi với áp suất \( p_2 = 4 atm \), theo định luật Boyle (áp suất x thể tích không đổi):
\[
p_1 V_0 = p_2 V_1 \Rightarrow V_1 = \frac{p_1}{p_2} V_0 = \frac{1}{4} \times 2.51 = 0.6275\,l
\]
- Áp suất trong ống bơm khi đẩy là \( p = 2.5\, atm \) có thể chưa đúng. Thực tế, khí trong ống bơm chưa bị nén như trong túi. Do đó cần kiểm tra lại xem liệu áp suất này có đúng không. Thông thường áp suất trong ống bơm khi đẩy phải lớn hơn áp suất túi để khí vào túi, tức lớn hơn 4 atm.
=> Câu a: Áp suất mỗi lần bơm là 2,5 atm là **Sai**.
b. Gọi n là số lần đẩy bơm, \( V_0 \) là thể tích khí mỗi lần bơm, thể tích khí đưa vào túi là \( V_1 = n V_0 \)?
- Thể tích khí thực tế đưa vào túi không phải là tổng thể tích khí lấy từ ngoài, mà là thể tích khí ở áp suất trong túi. Khi lấy từ ngoài, thể tích khí ở áp suất ngoài và khi đưa vào túi với áp suất cao hơn thì thể tích khí nén trong túi sẽ khác.
- Lượng khí (số mol khí) là không đổi. Thể tích khí quy đổi về áp suất 1 atm là \( V_1 = n V_0 \).
=> Câu b: Đúng.
c. Định luật Boyle được áp dụng cho quá trình biến đổi trạng thái này?
- Nhiệt độ không đổi, áp suất và thể tích biến đổi => Áp dụng định luật Boyle:
\[
p V = \text{const}
\]
=> Câu c: Đúng.
d. Số lần đẩy bơm là 15 lần?
- Tổng thể tích khí trong túi là \( V = 6.28\,l \), thể tích khí lấy mỗi lần ở áp suất ngoài là \( V_0 = 2.51\,l \).
- Lượng khí ở áp suất 4 atm trong túi tương đương với lượng khí ở áp suất 1 atm là:
\[
V_{total, atm=1} = p_2 \times V = 4 \times 6.28 = 25.12\,l
\]
- Mỗi lần bơm đưa vào \( V_0 = 2.51\,l \), nên số lần bơm:
\[
n = \frac{V_{total, atm=1}}{V_0} = \frac{25.12}{2.51} = 10
\]
- Không phải 15 lần.
=> Câu d: Sai.
---
**Câu 2:**
- Dữ liệu:
+ Dung tích bóng: \( V = 2.5\,l = 2500\,cm^3 \)
+ Số lần bơm: 45 lần
+ Mỗi lần bơm được \( 125\,cm^3 \) khí ở áp suất \( p_1 = 10^5\,Pa \)
+ Bóng ban đầu không có khí
+ Nhiệt độ không đổi
a. Định luật Boyle áp dụng cho quá trình biến đổi trạng thái này?
- Nhiệt độ không đổi, áp suất và thể tích thay đổi => đúng.
=> Câu a: Đúng.
b. Sau 45 lần bơm thể tích không khí đưa vào là \( 5565\,cm^3 \)?
- Tổng thể tích khí lấy ở áp suất \( 10^5\,Pa \):
\[
V = 45 \times 125 = 5625\,cm^3
\]
- Giá trị 5565 khác 5625, vậy câu này sai.
=> Câu b: Sai.
c. Sau khi bơm cả thể tích và áp suất khí đều thay đổi?
- Quả bóng có thể giãn, nên thể tích thay đổi; áp suất cũng thay đổi.
=> Câu c: Đúng.
d. Sau 45 lần bơm, áp suất cuối cùng là \( 2.6 \times 10^5\,Pa \)?
- Tổng thể tích khí lấy từ bên ngoài:
\[
V_{total} = 45 \times 125 = 5625\,cm^3 = 5.625\,l
\]
- Giả sử thể tích bóng không đổi \( V = 2.5\,l \), áp suất cuối cùng:
\[
p = p_1 \frac{V_{total}}{V} = 10^5 \times \frac{5.625}{2.5} = 2.25 \times 10^5\,Pa
\]
- 2.25 khác 2.6 nên câu này sai.
=> Câu d: Sai.
---
**Câu 3:**
- Dữ liệu:
+ Chiều cao bơm \( h = 50\,cm = 0.5\,m \)
+ Đường kính \( d = 5\,cm = 0.05\,m \)
+ Thời gian mỗi lần bơm 1.5 s
+ Áp suất khí quyển \( p_1 = 10^5\,Pa \)
+ Khi đưa 7 lít khí vào săm, áp suất trong săm \( p_2 = 5 \times 10^5\,Pa \)
+ Nhiệt độ không đổi
a. Thể tích khí mỗi lần bơm là 0,25 lít?
- Thể tích mỗi lần bơm (bình chứa khí) là thể tích xi lanh:
\[
V_0 = \pi r^2 h = \pi \times (0.025)^2 \times 0.5 = \pi \times 0.000625 \times 0.5 = \pi \times 0.0003125 \approx 0.00098\,m^3 = 0.98\,l
\]
- Thể tích khí thực lấy từ bên ngoài là 0.98 lít mỗi lần bơm.
- Nhưng câu nói thể tích khí mỗi lần bơm là 0.25 lít là nhỏ hơn nhiều, không đúng.
=> Câu a: Sai.
---
**Kết luận:**
| Câu | Mệnh đề | Đúng/Sai |
|-------|----------------------------------------------------|----------|
| 1a | Áp suất mỗi lần bơm là 2.5 atm | Sai |
| 1b | \( V_1 = n V_0 \) | Đúng |
| 1c | Áp dụng định luật Boyle | Đúng |
| 1d | Số lần bơm là 15 lần | Sai |
| 2a | Áp dụng định luật Boyle | Đúng |
| 2b | Thể tích khí đưa vào là 5565 cm³ | Sai |
| 2c | Cả thể tích và áp suất đều thay đổi | Đúng |
| 2d | Áp suất cuối cùng là \( 2.6 \times 10^5\,Pa \) | Sai |
| 3a | Thể tích khí mỗi lần bơm là 0.25 lít | Sai |
---
Nếu bạn cần giải thích chi tiết từng phần hoặc có câu hỏi khác, hãy hỏi nhé!