Bong bóng cá là một phần nội quan của con cá, giống như túi chứa khí giúp cá điều chỉnh tỉ trọng và giữ thăng bằng khi bơi. Nhóm học sinh quan sát thấy, các ngư dân thường kéo lưới cá lên khỏi mặt nước một cách từ từ mà không phải là đột ngột.

Ở nhiệt độ không đổi, áp suất của một khối khí lí tưởng xác định tỉ lệ …

Gọi p, V và T lần lượt là áp suất, thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của một khối khí lí tưởng xác định. Công thức nào sau đây mô tả đúng định luật Charles?

Một khối khí khi đặt ở điều kiện nhiệt độ không đổi thì có sự biến thiên của thể tích theo áp suất như hình vẽ.

Một khối khí khi đặt ở điều kiện tiêu chuẩn (trạng thái A). Nén khí và giữ nhiệt độ không đổi đến trạng thái B. Đồ thị áp suất theo thể tích được biểu diễn như hình vẽ:

Một khối khí lí tưởng xác định có thể tích 15 lít đang ở áp suất 1 atm thì được nén đẳng nhiệt cho đến khi áp suất bằng 3 atm. Thể tích khí sau khi nén là

Quá trình biến đổi trạng thái trong đó áp suất được giữ không đổi gọi là quá trình

Có thể sử dụng bộ thí nghiệm (hình bên) để tìm hiểu về mối liên hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi. 

Gọi p, V và T lần lượt là áp suất, thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của một khối khí lí tưởng xác định. Công thức nào sau đây mô tả đúng định luật Charles? 

Để thuận tiện rút thuốc từ lọ thuốc kín y tá thường, sử dụng ống tiêm để bơm một lượng nhỏ khí vào lọ thuốc như hình vẽ bên. Một chai thuốc có thể tích 0,9 ml có chứa 0,5 ml thuốc và áp suất của khí trong lọ là 10⁵ Pa. Một lượng khí trong ống tiêm có tiết diện 0,3 cm² dài 0,4 cm và áp suất 10⁵ Pa được y tá bơm vào lọ thuốc. Biết nhiệt độ bên trong và bên ngoài lọ thuốc bằng nhau và không thay đổi. Áp suất của lượng khí mới trong lọ thuốc là

Một xilanh chứa \(120 \mathrm{~cm}^{3}\) khí ở áp suất \(2,5 \cdot 10^{5} \mathrm{~Pa}\). Pittông nén khí trong xilanh xuống còn \(60 \mathrm{~cm}^{3}\). Coi nhiệt độ không đổi. Áp suất khí trong xilanh lúc này có giá trị là:

Một khối khí lí tưởng xác định áp suất bằng \(p_{0}\). Nếu giữ nhiệt độ của khối khí đó không đổi và làm cho áp suất của khối khí tăng lên bằng \(2 p_{0}\) thì thể tích của khối khí

Trong hệ tọa độ (V,T), đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng áp

Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Thí nghiệm: Kiểm tra áp suất khí sau quá trình dãn nở theo định luật Charles

Dụng cụ thí nghiệm :

1.  Một bình chứa khí hình trụ có nắp di động kín, tích hợp piston để theo dõi sự thay đổi thể tích.

 2. Nhiệt kế (thang đo từ \(0^{\circ} \mathrm{C}\) đến \(100^{\circ} \mathrm{C}\) ).

 3. Bếp điện hoặc nước nóng để gia nhiệt.

 4. Một dụng cụ đo áp suất (áp kế) gắn liền với bình chứa khí.

 5. Thước đo chiều cao hoặc thể tích.

 6. Giá đỡ và các kẹp giữ cố định dụng cụ.

Thiết lập ban đầu:

+ Chuẩn bị bình chứa khí kín gắn nhiệt kế và áp kế.

+  Điều chỉnh để lượng khí ban đầu ở áp suất xác định \(\mathrm{P}_{0}\), thể tích \(\mathrm{V}_{0}\), và nhiệt độ \(\mathrm{T}_{0}\) (khoảng \(20^{\circ} \mathrm{C}\) ).

Với các thông số của một lượng khí gồm áp suất p , thể tích V và nhiệt độ T , hệ thức nào sau đây là của định luật Charles về quá trình đẳng áp?

Khi thở ra, dung tích của phổi là 2,400 lít và áp suất của không khí trong phổi là 101,70.10⁸ Pa. Cho biết khi hít vào, áp suất này trở thành 101,01.10⁸  Pa. Coi nhiệt độ của không khí không thay đổi. Dung tích của phổi khi hít vào là bao nhiêu lít? (Kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần mười)

Gọi p, V và T  lần lượt là áp suất, thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của một khối khí lí tưởng xác định. Biểu thức nào sau đây là đúng với định luật Boyle về khí lý tưởng?

Đoạn văn sau đây có nội dung dựa theo bài “Công dụng của bong bóng cá” trong sách Vật lí vui của Ia. I.Perelman (NXB Giáo Dục, năm 2010).

Quan niệm sau đây về cơ chế nổi lên và chìm xuống của cá đã được nhà khoa học Borenli người Italia nêu lên từ năm 1685. Muốn nổi lên, cá làm cho bóng bóng trong bụng phồng lên để lực đẩy Archimede tác dụng lên cá trở thành lớn hơn trọng lượng cá. Ngược lại, muốn chìm xuống, cá làm cho bong bóng xẹp xuống để lực đẩy Archimede tác dụng lên cá trở thành nhỏ hơn trọng lượng cá.

Mọi người đều nghĩ quan niệm trên là đúng. Phải hơn 200 năm sau mới có người đưa ra một quan niệm khác về cơ chế này. Cá không thể chủ động làm thay đổi thể tích của bong bóng cá vì khi giải phẫu bong bóng cá, người ta không thấy có mô cơ. Sự thay đổi thể tích của bóng bóng cá do đó là tự động tuân theo các định luật về chất khí, cụ thể là định luật Boyle.

Dựa vào đoạn văn trên và các kiến thức đã học về chất khí, hãy xác định xem ý nào đúng, ý nào sai trong các ý sau đây.

Đồ thị nào sau đây phù hợp với quá trình đẳng nhiệt?

Trong quá trình hít vào, cơ hoành và cơ liên sườn của một người co lại, mở rộng khoang ngực và hạ thấp áp suất không khí bên trong xuống dưới môi trường xung quanh để không khí đi vào qua miệng và mũi đến phổi. Giả sử phổi của một người chứa 6 000 ml không khí ở áp suất 1,00 atm. Nếu người đó mở rộng khoang ngực thêm 500 ml bằng cách giữ mũi và miệng đóng lại để không hít không khí vào phổi thì áp suất không khí trong phổi theo atm sẽ là bao nhiêu? Giả sử nhiệt độ không khí không đổi.