Một chiếc xe tải vượt qua sa mạc Sahara. Chuyến đi bắt đầu vào sáng sớm

Trang trước Trang sau

Bài 8 trang 49 Vật Lí 12: Một chiếc xe tải vượt qua sa mạc Sahara. Chuyến đi bắt đầu vào sáng sớm khi nhiệt độ là 3,0 °C. Thể tích khí chứa trong mỗi lốp xe là 1,50 m³ và áp suất trong các lốp xe là 3,42.10⁵ Pa. Coi khí trong lốp xe có nhiệt độ như ngoài trời.

a) Giải thích vì sao các phân tử khí trong lốp xe gây ra áp suất lên thành lốp.

b) Tính số mol khí trong mỗi lốp xe.

c) Đến giữa trưa, nhiệt độ tăng lên đến 42 ^oC.

i. Tính áp suất trong lốp ở nhiệt độ mới này. Cho rằng khí trong lốp không thoát ra ngoài và thể tích lốp không thay đổi.

ii. Tính độ tăng động năng tịnh tiến trung bình của một phân tử không khí do sự gia tăng nhiệt độ này.

Lời giải:

a) Các phân tử khí trong lốp xe chuyển động nhiệt va chạm với thành bên trong của lốp nên khí gây ra áp suất lên thành lốp.

b) Số mol khí trong mỗi lốp xe:

$p V = n R T \Rightarrow 3, {42.10}^{5} .1, 5 = n .8, 31. (3 + 273) \Rightarrow n = 223, 7 m o l$

c) Đến giữa trưa, nhiệt độ tăng lên đến 42 ^oC.

i. Áp dụng quá trình đẳng tích:

$\frac{p_{1}}{T_{1}} = \frac{p_{2}}{T_{2}} \Rightarrow \frac{3, {42.10}^{5}}{3 + 273} = \frac{p_{2}}{42 + 273} \Rightarrow p_{2} = 3, {9.10}^{5} P a$

ii. Động năng ở nhiệt độ 3 ^oC: $W_{d_{1}} = \frac{3}{2} . \frac{R}{N_{A}} T = \frac{3}{2} . \frac{8, 31}{6, {02.10}^{23}} . (3 + 273) = 5, {71.10}^{- 21} J$

Động năng ở nhiệt độ 42 ^oC: $W_{d_{2}} = \frac{3}{2} . \frac{R}{N_{A}} T = \frac{3}{2} . \frac{8, 31}{6, {02.10}^{23}} . (42 + 273) = 6, {52.10}^{- 21} J$

Độ tăng động năng: $Δ W_{d} = W_{d_{2}} - W_{d_{1}} = 0, {81.10}^{- 21} J$

Lời giải bài tập Vật lí 12 Bài tập chủ đề 2 hay khác:

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 12 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 12 Cánh diều khác