Người ta dùng bơm có pit-tông diện tích 8 cm2 và khoảng chạy 25 cm bơm một bánh

Xuất bản: 08/12/2020 - Cập nhật: 28/08/2023 - Tác giả: Giang

Câu Hỏi:

Người ta dùng bơm có pit-tông diện tích 8 ${c}{m}^{2}$ 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 ${c}{m}^{2}$. Ban đầu bánh xe đạp chứa không khí ở áp suất khí quyển ${p}_{0}{=}{10}^{5}$ Pa và có thể tích là ${V}_{0}$= 1500 ${c}{m}^{3}$. Giả thiết khi áp suất không khí trong bánh xe đạp vượt quá ${1}{,}{5}{p}_{0}$ thì thể tích của bánh xe đạp là 2000 ${c}{m}^{3}$. Hỏi phải đẩy bơm bao nhiêu lần? Chọn đáp án đúng.

Đáp án và lời giải

đáp án đúng: C

Phải đẩy bơm 10 lần.

Giải chi tiết:
Áp suất trong bánh xe khi bơm xong: p = p0 + p’
Với p’ = F/S = 350/0,005 = 0,7.105 Pa;
→ $p = 1,7.10^{5}$ Pa lớn hơn 1,5 p0 nên thể tích sau khi bơm là 2000 cm3.

Mỗi lần bơm có 8.25 = 200 cm3 không khí ở áp suất p0 được đưa vào bánh xe. Sau n lần bơm có 200n cm3 không khí được đưa vào bánh. Ban đầu có 1500 cm3 không khí ở áp suất p0 trong bánh xe. Như vậy có thể coi:

Trạng thái 1: p1 = p0; V1 = (1500 + 200n)
Trạng thái 2: p2 = 1,7.105 Pa; V2 = 2000 cm3

Áp dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt, dễ dàng tìm được n = 19/2 ≈ 10 lần

Giang (Tổng hợp)

Câu hỏi liên quan

Đầu pit-tông có rãnh để:

Đầu pit-tông có rãnh để lắp xec măng. Xéc măng khí được lắp ở trên, xéc măng dầu được lắp ở dưới.

Người ta cung cấp nhiệt lượng cho chất khí đựng trong một xilanh đặt nằm ngang. Chất khí nở ra, đẩy pit-tông đi một đoạn 5 cm và nội năng của chất khí tăng 0,5 J. Biết lực ma sát giữa pit-tông và xilanh là 20 N. Nhiệt lượng đã cung cấp cho chất khí là:

Nhiệt lượng đã cung cấp cho chất khí là: 1,5 J.

Giải chi tiết:
Độ lớn của công chất khí thực hiện để thắng lực ma sát:
A = Fs = 20.0,05 = 1 (J)
Do chất khí nhận nhiệt và thực hiện công nên: $A < 0$
=> Nhiệt lượng đã cung cấp cho chất khí là: $Q = \Delta U - A = 0,5 -(-1) = 1,5 (J)$

Xéc măng được lắp vào đâu?

Xéc măng được lắp ở rãnh phía trên pit-tông. Xéc-măng là những vòng tròn hở bằng kim loại, thường được làm bằng chất liệu gang xám hoặc gang hợp kim, hay hạt thép mịn. 

Một lượng khí ở trong một xilanh thẳng đứng có pit-tông ở bên trong. Khí có thể tích 3l ở ${27}^{o}{C}$. Biết diện tích tiết diện pit-tông S = 150 ${c}{m}^{3}$, không có ma sát giữa pit-tông và xilanh, pit-tông vẫn ở trong xilanh và trong quá trình áp suất không đổi. Khi .....

Khi đun nóng xilanh đến ${100}^{o}{C}$ thì pit-tông được nâng lên một đoạn là: 4,86 cm.

Giải chi tiết:
Quá trình biến đổi là đẳng áp nên ta có:
$\frac{V1}{V2} = \frac{T1}{T2}$
=> $V2 = V1.\frac{T1}{T2}=3.\frac{100 + 273}{300}=3730 (cm^{3})$

Một xilanh có pit-tông đóng kín chứa một khối khí ở ${30}^{o}{C}$, 750 mmHg. Nung nóng khối khí đến ${200}^{o}{C}$thì thể tích tăng 1,5 lần. Áp suất khí trong xilanh lúc này xấp xỉ bằng:

Áp suất khí trong xilanh lúc này xấp xỉ bằng 780 mmHg.

Giải chi tiết:

Trạng thái khí lúc đầu: p1 = 750 mmHg; T1 = 30 + 273 = 303 K; V1
Trạng thái khí lúc sau: p2; T2 = 200 + 273 = 473 K; V2 = 1,5.V1.
Từ phương trình trạng thái:
$\frac{p1.V1}{T1}=\frac{p2V2}{T2}$

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. Tính lực tác dụng lên pit-tông khi thể tích của không khí trong bơm giảm đi 4 lần. Lấy áp suất khí quyển là ${p}_{a}{=}{10}^{5}$ .....

Lực tác dụng lên pit-tông khi thể tích của không khí trong bơm giảm đi 4 lần là 212 N.

Giải chi tiết:
Trạng thái đầu: $p_{1} = p_{a}; V_{1} = V; T_{1}$.
Trong đó $p_{a}$ là áp suất khí quyển.
Trạng thái cuối:
$p_{2} = p_{a}+p = p_{a}+\frac{F}{S}; V_{2}=\frac{V}{4}; T2 = T1.$

đề trắc nghiệm vật lý 10 mới nhất

X