Phương pháp giải Bài toán liên quan đến ngoại lực tác dụng lên thể tích bình chứa khí môn Vật Lý 10 năm 2021

BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN NGOẠI LỰC TÁC DỤNG LÊN THỂ TÍCH BÌNH CHỨA KHÍ

- Áp dụng công thức của quá trình đẳng nhiệt:

P₁V₁=p₂V₂

Trong đó:

p₁: áp suất khí ban đầu (Pa)

p₂: áp suất khí lúc sau (Pa)

V₁: thể tích khí ban đầu (m³)

V₂: thể tích khí lúc sau (m³)

- Áp dụng công thức tính lực tác dụng:

F=Δp.S

Trong đó:

F: ngoại lực tác dụng (N)

Δp: độ chênh lệch áp suất (Pa; N/m²)

S: diện tích bị ép (m²)

Một lượng không khí có thể tích 240 cm³ khối bị giam trong một xilanh có pitông thêm tính diện tích của pitông là 24 cm vuông tính áp suất của khí trong xilanh bằng áp suất bên ngoài 100kPa cần lực bao nhiêu để dịch chuyển pitong A) sang trái 2 cm B) sang phải 2cm Bỏ qua ma sát, nhiệt độ thay đổi k đáng kể.

Giải

a. Áp dụng phương trình đẳng nhiệt ta có:

\(\begin{array}{l}
p'V' = pV\\
 \Leftrightarrow p'.\left( {240 - 24.2} \right) = 100.240\\
 \Rightarrow p' = 125kPa
\end{array}\)

Lực cần tác dụng là:

\(F=\text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }p.S=\left( 125000-100000 \right){{.24.10}^{-3}}=600N\)

b. Áp dụng phương trình đẳng nhiệt ta có: 

\(\begin{array}{l}
p'V' = pV\\
 \Leftrightarrow p'.\left( {240 + 24.2} \right) = 100.240\\
 \Rightarrow p' = 83,333kPa
\end{array}\)

Lực cần tác dụng là:

\(F=\text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }p.S=\left( 100000-83333 \right){{.24.10}^{-3}}=400N\)

Câu 1.  Một lượng không khí có thể tích 240cm³ bị giam trong một xilanh có pít–tông đóng kín như hình vẽ, diện tích của pít – tông là 24cm², áp suất khí trong xilanh bằng áp suất ngoài là 100kPa. Bỏ qua mọi ma sát, coi quá trình trên đẳng nhiệt. Để dịch chuyển pít – tông sang phải 2cm phải cần một lực bằng

A. 20N.                                   

B. 60N.                                  

C. 40N.                                  

D. 80N.

Câu 2. Một bơm xe đạp hình trụ có đường kính trong là 3 cm. Người ta dùng ngón tay bịt kín đầu vòi bơm và ấn pit-tông từ từ để nén không khí trong bơm sao cho nhiệt độ không thay đổi. Lấy áp suất khí quyển là p₀ = 10⁵ Pa. Khi thể tích của không khí trong bơm giảm đi 4 lần thì lực tác dụng lên pit-tông bằng

A.212N.                                 

B. 848N.                                

C. 71N.                                  

D. 283N.

Câu 3. Người ta dùng bơm có pit-tông diện tích 8 cm² và khoảng chạy 25 cm bơm một bánh xe đạp sao cho áp lực của bánh xe đạp lên mặt đường là 350 N thì diện tích tiếp xúc là 50 cm². Ban đầu bánh xe đạp chứa không khí ở áp suất khí quyển p₀ = 10⁵ Pa và có thể tích là V₀ = 1500 cm³. Giả thiết khi áp suất không khí trong bánh xe đạp vượt quá 1,5p₀ thì thể tích của bánh xe đạp là 2000 cm³. Số lần đẩy bơm gần bằng

A.17.                                       

B. 10.                                     

C. 5.                                        

D. 15

Câu 4.  Một ống nghiệm hình trụ có chứa chất lỏng có độ cao h và khối lượng riêng là \(\rho \), phần miệng ống ở trên, bên dưới chất lỏng có chứa một lượng khí. Biết áp suất khí quyển là \({{p}_{0}}\). Áp suất của lượng khí bên trong ống có biểu thức là

A.\(p={{p}_{0}}+\rho gh\).  

B.\(p={{p}_{0}}-\rho gh\).

C.\(p={{p}_{0}}+2\rho gh\).

D.\(p={{p}_{0}}-2\rho gh\).(đáp án)

---(Hết)---

Trên đây là toàn bộ nội dung Phương pháp giải Bài toán liên quan đến ngoại lực tác dụng lên thể tích bình chứa khí môn Vật Lý 10 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

Chúc các em học tốt!