Giải Bài 1 trang 41 SGK Vật lí 12

Lời giải

Phân tích: Lượng khí trong quả bóng có khối lượng không đổi, quá trình biến đổi ở nhiệt độ không đổi (đẳng nhiệt) nên ta áp dụng định luật Boyle.

Tóm tắt:
- Trạng thái 1: $V_1 = 0{,}04\ \text{m}^3$; $p_1 = 120\ \text{kPa}$.
- Trạng thái 2: $V_2 = 0{,}025\ \text{m}^3$; $p_2 = ?$

Áp dụng định luật Boyle (nhiệt độ không đổi):

$$p_1 V_1 = p_2 V_2$$

Suy ra áp suất ở trạng thái 2:

$$p_2 = \dfrac{p_1 V_1}{V_2} = \dfrac{120 \cdot 0{,}04}{0{,}025} = \dfrac{4{,}8}{0{,}025} = 192\ \text{kPa}$$

Kiểm tra: Thể tích giảm nên áp suất phải tăng; kết quả $192\ \text{kPa} > 120\ \text{kPa}$ là hợp lí. Tích $p_2 V_2 = 192 \cdot 0{,}025 = 4{,}8 = p_1 V_1$ — thỏa mãn định luật Boyle.

Vậy áp suất của không khí trong bóng khi thể tích còn $0{,}025\ \text{m}^3$ là $192\ \text{kPa}$.

Đáp số