Lời giải Giải SBT Vật lí 12 Chân trời sáng tạo Bài 6. Định luật Boyle. Định luật Charles

Câu 1

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Đáp án đúng là D

Theo định luật Boyle, áp suất và thể tích tỉ lệ nghịch với nhau.

Câu 2

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Đáp án đúng là B

Vì lượng khí là xác định và quá trình biến đổi là đẳng nhiệt nên áp suất tỉ lệ với mật độ phân tử khí. Khi thể tích tăng thì áp suất giảm nên mật độ phân tử khí cũng giảm tỉ lệ thuận với áp suất.

Câu 3

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Sai; Trong hệ toạ độ (VOT), đường đẳng nhiệt là đường song song với OV

b) Đúng;

c) Sai;

d) Sai. Trong hệ toạ độ (pOT), đường đẳng nhiệt là đường thẳng vuông góc với trục OT

Câu 4

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Vì khối lượng riêng

ρ=\frac{m}{V}

. Suy ra:

\frac{{V}_{1}}{{V}_{2}}=\frac{{p}_{1}}{{p}_{2}}=\frac{{ρ}_{1}}{{ρ}_{2}}\Rightarrow \frac{{ρ}_{1}}{{p}_{1}}=\frac{{ρ}_{2}}{{p}_{2}}

.

Câu 5

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Đáp án đúng là D

Vì trong hệ trục pOV, nhiệt độ càng cao thì đường đẳng nhiệt càng dịch chuyển lên phía trên (xa gốc toạ độ O).

Câu 6

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Đáp án đúng là B

Vì trong Hình B áp suất thay đổi tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối.

Câu 7

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Đáp án đúng là A

Vì đây là quá trình biến đổi đẳng áp. Trong hệ toạ độ VOT, đường đẳng áp là đường thẳng có đường kéo dài qua gốc toạ độ, nên Hình A thoả mãn.

Câu 8

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Đáp án đúng là D

Ta có: $\frac{{V}_{1}}{{V}_{2}}=\frac{{p}_{2}}{{p}_{1}}\Rightarrow \frac{10}{{V}_{2}}=\frac{4}{1{,}6}\Rightarrow {V}_{2}=4lít.$

Thể tích khí giảm một lượng là: 10 – 4 = 6 lít.

Câu 9

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có:

\frac{{V}_{1}}{{V}_{2}}=\frac{{p}_{2}}{{p}_{1}}\Rightarrow \frac{{V}_{1}}{{V}_{1}-2}=\frac{1{,}2{p}_{1}}{{p}_{1}}=1{,}2\Rightarrow {V}_{1}=12

lít.

Câu 10

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Đáp án đúng là C

Gọi n là số lần bơm.

Xét khối khí sau n lần bơm, áp dụng định luật Boyle:

p $_{1}$ V $_{1}$ = p $_{2}$ V $_{2}$ → 0,63n.1 = 4,85.1,3 → n ≈ 10 lần.

Câu 11

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Định luật Boyle: Ở nhiệt độ không đổi, áp suất của một khối lượng khí xác định tỉ lệ nghịch với thể tích của nó.

pV = hằng số

Định luật Charles: Ở áp suất không đổi, thể tích của một khối lượng khí xác định tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó.

$\frac{V}{T}$ hằng số

Câu 12

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Quá trình đẳng áp vì đồ thị trong hệ toạ độ TOV có dạng đường thẳng và có đường kéo dài qua gốc toạ độ O.

Câu 13

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

p $_{0}$ = 760 mmHg = 1,01.10 $^{5}$ Pa

Áp suất tác dụng lên bọt nước khi ở đáy hồ: p $_{h}$ = r $_{gh}$ + p $_{0}$ , trong đó p $_{0}$ là áp suất khí quyển.

Khi lên đến mặt nước, bọt khí chỉ chịu áp suất p $_{0}$ của khí quyển.

Áp dụng định luật Boyle: ${p}_{h}{V}_{h}={p}_{0}{V}_{0}\Rightarrow \frac{{p}_{h}}{{p}_{0}}=\frac{{V}_{0}}{{V}_{h}}=1{,}6\Rightarrow {p}_{0}+ρgh=1{,}6{p}_{0}$

$\Rightarrow h=\frac{0{,}6{p}_{0}}{ρg}\approx 6{,}06m$

Câu 14

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

- Cách làm: Dùng tay bóp chai nhựa cho hơi bẹp và đặt miệng chai lên trên lòng đỏ trứng. Từ từ thả tay ra, lòng đỏ trứng chui dần vào trong chai.

- Giải thích: Ban đầu ta bóp chai nhựa hơi bẹp (thể tích chai giảm) và đặt miệng chai lên lòng đỏ trứng, khi đó lượng khí trong chai không đổi. Khi thả tay từ từ do tính đàn hồi làm vỏ chai phồng lên, thể tích không khí trong chai tăng. Theo định luật Boyle, áp suất khí trong chai khi đó giảm và nhỏ hơn áp suất bên ngoài chai, sự chênh lệch áp suất này làm xuất hiện lực có tác dụng kéo lòng đỏ trứng chui vào chai.

Câu 15

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Khi dùng phễu để đổ chất lỏng (như rượu, xăng, dầu,...) vào chai, chất lỏng sẽ bịt kín miệng chai làm lượng không khí trong phần rỗng của chai không thay đổi. Khi chất lỏng chảy vào chai càng nhiều thì phần thể tích không khí này càng giảm, theo định luật Boyle áp suất không khí trong chai tăng lên, lớn hơn áp suất khí bên ngoài chai, tạo ra lực đẩy hướng lên ngăn cản chất lỏng chảy xuống chai. Khi lực đẩy này cân bằng với trọng lực tác dụng lên chất lỏng ở trong phễu thì chất lỏng ngừng chảy. Việc tạo ra các đường gân nổi dọc theo mặt ngoài của cuống phễu sẽ tạo ra khe hở để không khí bên trong chai di chuyển ra ngoài khi nước chảy vào chai, duy trì sự cân bằng áp suất khí bên trong và bên ngoài chai, và cứ thế chất lỏng sẽ chảy vào đầy chai.

Câu 16

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Xét lượng không khí chứa ở phần thể tích phía dưới pit-tông. Khi kéo tay bơm đi lên thể tích khối khí phía dưới pit-tông tăng, áp suất khí giảm. Do đó áp suất khí quyển lớn hơn áp suất khối khí phía dưới pit-tông, làm van đầu vào mở và khí tràn vào ống. Khi tay bơm lên đến vị trí cao nhất không khí tràn đầy ống, van đầu vào đóng.

Khi nhấn tay bơm xuống, thể tích khí trong ống giảm, áp suất khí trong ống tăng, làm van đầu ra mở, khí sẽ tràn vào bánh xe thông qua vòi bơm.

Câu 17

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Chế tạo mô hình phổi như Hình 6.5.

b + c) Tiến hành thí nghiệm:

– Khi kéo màng cao su xuống dưới (cơ hoành hạ xuống), thể tích phần không khí trong chai (lượng khí này là không đổi) tăng lên làm áp suất khí giảm (theo định luật Boyle) so với áp suất không khí bên ngoài chai (cũng chính là áp suất khí trong hai quả bóng bay – hai lá phổi). Kết quả, làm không khí bị hút vào hai quả bóng bay qua đường dẫn khí (khí quản), và làm hai quả bóng bay phình ra tới khi áp suất suất khí trong chai cân bằng với áp suất khí quyển thì hai quả bóng phình to nhất (minh hoạ cho quá trình hít vào).

– Khi thả tay, màng cao su co lại (cơ hoành nâng lên), thể tích khí trong chai giảm, áp suất khí tăng và lớn hơn áp suất bên trong hai quả bóng bay, làm hai quả bóng bay bị xẹp lại, đẩy khí trong hai quả bóng bay ra ngoài qua đường dẫn khí (minh hoạ quá trình thở ra). Cứ thế, quá trình tiếp tục lặp lại.

Câu 18

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Khi kéo cá từ dưới biển lên người ta thường kéo từ từ lên khỏi mặt nước mà không kéo lên một cách đột ngột vì: Khi kéo cá lên, áp suất nước tác dụng lên con cá giảm. Để cân bằng được với áp suất bên ngoài, áp suất khí trong bong bóng của con cá cũng phải giảm đi. Theo định luật Boyle thể tích khí trong bong bóng của con cá phải tăng lên. Nếu kéo lên quá đột ngột thì sự dãn nở của khí trong bong bóng cá cũng tăng lên đột ngột làm vỡ bong bóng cá, cá chết, giảm độ tươi ngon và giảm giá trị của cá.

Câu 19

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hiện tượng ù tai liên quan chặt chẽ đến cấu tạo của tai. Cấu tạo của tai người gồm 3 miền: tai ngoài, tai giữa và tai trong như hình bên dưới, trong đó:

Hình minh hoạ

- Tai ngoài và tai giữa được ngăn cách bằng màng nhĩ, là màng kín, nhạy âm.

- Tai giữa chứa đầy không khí. Ở tai giữa có một ống gọi là vòi nhĩ. Vòi nhĩ thông với mũi và miệng, có tác dụng điều chỉnh áp suất.

Khi máy bay cất hoặc hạ cánh, do có sự thay đổi độ cao đột ngột nên áp suất ở tai ngoài thay đổi nhanh chóng so với áp suất ở tai giữa, vòi nhĩ quá bé nên không điều chỉnh kịp áp suất ở tai giữa gây ra sự chênh lệch áp suất giữa tai ngoài và tai giữa. Kết quả làm màng nhĩ bị kéo ra hoặc đẩy vào, gây ra cảm giác ù tai hoặc đau tai.

b) Để làm giảm triệu chứng ù tai khi đi máy bay ta phải làm tăng sự lưu thông của không khí vào tai giữa thông qua vòi nhĩ bằng các cách sau:

– Nuốt nước bọt liên tục.

– Uống nhiều ngụm nước nhỏ khi máy bay bắt đầu cất hoặc hạ cánh.

– Nhai kẹo cao su.

– Cố gắng để ngáp.

– Bịt chặt hai lỗ tai (bằng bông/ nút bịt lỗ tai/ hai ngón tay).