Giải bài 2 trang 47 Vật lí 12 Chân trời sáng tạo

Bài 2 trang 47 Vật lí 12 Chân trời sáng tạo:

Một khối khí xác định dãn nở đẳng nhiệt từ thể tích ban đầu 5 lít đến 12 lít thì áp suất khối khí đã giảm một lượng 80 kPa. Áp suất ban đầu của khối khí bằng bao nhiêu?

Phân tích và Hướng dẫn giải

1. Tóm tắt các thông số trạng thái

• Trạng thái 1: $V_1 = 5 \text{ lít}$; Áp suất ban đầu là $p_1$.

• Trạng thái 2: $V_2 = 12 \text{ lít}$; Áp suất lúc sau là $p_2$.

• Dữ kiện biến thiên: Áp suất giảm một lượng $80 \text{ kPa}$, nghĩa là: $p_2 = p_1 - 80 \text{ (kPa)}$.

2. Định luật áp dụng

Vì đây là quá trình dãn nở đẳng nhiệt, ta áp dụng định luật Boyle:

3. Phương pháp giải

• Thay biểu thức $p_2$ theo $p_1$ vào phương trình định luật Boyle.

• Giải phương trình bậc nhất một ẩn để tìm $p_1$.

• Lưu ý: Khi sử dụng định luật Boyle, nếu các đại lượng cùng loại ($V_1, V_2$ hoặc $p_1, p_2$) đã cùng đơn vị thì không nhất thiết phải đổi sang đơn vị chuẩn ($m^3$ hay $Pa$). Trong bài này, ta có thể giữ nguyên đơn vị $L$ và $kPa$.

Giải Bài 2 trang 47 Vật lí 12 Chân trời sáng tạo:

Áp dụng định luật Boyle, ta có:

$p_1V_1=p_2V_2$ $\Rightarrow p_1=\frac{p_2V_2}{V_1}=\frac{(p_1-80000).12}{5}$

$\Rightarrow p_1=\frac{960000}{7}\approx 137143 (Pa)$ $\doteq 137,143(kPa)$