Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Cho khối lượng riêng của nước D=10^3kg/m^3, áp suất khí quyển p0=10^5N/m^2, nhiệt độ của nước không đổi theo độ sâu. Một bọt khí ở đáy hồ sâu 5m nổi lên mặt nước. Hỏi thể tích của bọt khí tăng lên bao nhiêu lần?

Cho khối lượng riêng của nước D=10^3kg/m^3, áp suất khí quyển p0=10^5N/m^2, nhiệt độ của nước không đổi theo độ sâu. Một bọt khí ở đáy hồ sâu 5m nổi lên mặt nước. Hỏi thể tích của bọt khí tăng lên bao nhiêu lần?
1 trả lời
Hỏi chi tiết
59
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để giải bài toán này, ta sử dụng định luật Boyle-Mariotte, áp dụng cho khí lý tưởng. Theo định luật này, ở nhiệt độ không đổi, tích số áp suất và thể tích của một khối khí là hằng số.

Cụ thể, nếu \( V_1 \) là thể tích của bọt khí ở đáy hồ, \( p_1 \) là áp suất tại đáy hồ và \( V_2 \) là thể tích của bọt khí khi nó nổi lên mặt nước với áp suất \( p_2 \), thì ta có:

\[
p_1 V_1 = p_2 V_2
\]

### Tính áp suất \( p_1 \) và \( p_2 \):

1. **Áp suất tại đáy hồ \( p_1 \)**:
Áp suất tại đáy hồ được tính bằng công thức:

\[
p_1 = p_0 + D \cdot g \cdot h
\]

Trong đó:
- \( p_0 = 10^5 \, \text{N/m}^2 \) (áp suất khí quyển)
- \( D = 10^3 \, \text{kg/m}^3 \) (khối lượng riêng của nước)
- \( g \approx 9.81 \, \text{m/s}^2 \) (gia tốc trọng trường)
- \( h = 5 \, \text{m} \) (độ sâu)

Tính toán áp suất tại đáy hồ:

\[
p_1 = 10^5 + 10^3 \cdot 9.81 \cdot 5
\]

\[
p_1 = 10^5 + 49050 \approx 149050 \, \text{N/m}^2
\]

2. **Áp suất tại mặt nước \( p_2 \)**:
Khi bọt khí nổi lên mặt nước, áp suất chỉ còn là áp suất khí quyển:

\[
p_2 = p_0 = 10^5 \, \text{N/m}^2
\]

### Tính tỷ lệ thể tích:

Sử dụng định luật Boyle-Mariotte:

\[
p_1 V_1 = p_2 V_2
\]

Từ đó suy ra tỷ lệ giữa thể tích ở đáy hồ và thể tích ở mặt nước:

\[
\frac{V_2}{V_1} = \frac{p_1}{p_2}
\]

Thay \( p_1 \) và \( p_2 \) vào công thức:

\[
\frac{V_2}{V_1} = \frac{149050}{100000} \approx 1.4905
\]

### Kết luận:

Thể tích của bọt khí tăng lên khoảng 1.49 lần (tương đương khoảng 1.5 lần) khi nó nổi từ đáy hồ sâu 5m lên mặt nước.
1
0
dieu thu
16/09 19:55:14
+5đ tặng

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Bài tập liên quan
Bài tập Vật lý Lớp 12 mới nhất
Trắc nghiệm Vật lý Lớp 12 mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k