Câu hỏi:
Bóng thám không như hình bên là một thiết bị được sử dụng phổ biến trong ngành khí tượng để thu thập dữ liệu về các thông số thời tiết như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và hướng gió ở độ cao khác nhau của bầu khí quyển. Trên quả bóng có gắn thiết bị gọi là Radiosonde có chức năng ghi nhận các dữ liệu thông qua các cảm biến và phát tín hiệu radio để truyền dữ liệu trở lại mặt đất để các nhà khoa học và nhà khí tượng có thể thu thập và phân tích. Bóng thám không thường được làm từ cao su hoặc các vật liệu nhẹ có khả năng chịu biến dạng. Bóng được bơm khí nhẹ như hydrogen hoặc helium.
Giả sử một quả bóng thám không kín có thể tích ban đầu là \(20 \mathrm{~m}^{3}\) chứa hydrogen và có tổng khối lượng (khối lượng quả bóng và thiết bị đo) là \(\mathrm{m}_{\mathrm{b}}=6 \mathrm{~kg}\). Tính độ cao của quả bóng cho đến khi bị nổ. Biết rằng khi thể tích quả bóng tăng gấp 27 lần thể tích ban đầu thì quả bóng bị nổ; áp suất khí quyển giảm theo độ cao với quy luật \(\mathrm{p}_{\mathrm{k}}=\mathrm{p}_{0} \cdot \mathrm{e}^{-\frac{\mathrm{M}_{\mathrm{k}} \mathrm{gh}}{\mathrm{RT}}}\); nhiệt độ ở độ cao mà bóng bị nổ là 218 K . Áp suất khí quyển ở mặt đất là \(10^{5} \mathrm{~Pa}\); khối lượng mol của phân tử không khí và hydrogen lần lượt là \(29 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}\) và \(2 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}\); gia tốc trọng trường là \(9,8 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}\). Bỏ qua áp suất phụ do vật liệu làm vỏ bóng gây ra.
Đáp án đúng: A
Bỏ qua áp suất phu do vật liệu làm vỏ bóng gây ra, nên áp suất khí bên trong quả bóng và áp suất khi quyển bên ngoài là bằng nhau, \(p=p_{0}\).
Khi quả bóng bay lên đến độ cao cực đại h (ngay truớc khi bị nổ) nó ở trạng thái cân bằng, trọng lực tác dụng lên quả bóng cân bằng với lực đẩy Archimedes, ta có:
\(m_{b} \cdot g=D_{k} \cdot g \cdot V_{h} \Rightarrow m_{b}=D_{k} \cdot V_{h}(1)\)
Với: \(V_{h}\) là thể tích quả bóng ở độ cao h.
\(D_{k} \text { là khối luợng riêng của không khí ở độ cao h. }\)
Từ phurơng trình trạng thái: \(p_{k} \cdot V_{h}=\frac{m_{k}}{M_{k}} \cdot R . T \Rightarrow D_{k}=\frac{p_{k} \cdot M_{k}}{R . T}\)
Thay vào (1) ta đurơc: \(m_{b}=\frac{p_{0} e^{\frac{-M_{k} g h}{R T}} \cdot M_{k} \cdot V_{h}}{R \cdot T}\)
Thay số: \(p_{0}=10^{5} \mathrm{~Pa}, T=218 \mathrm{~K}, M_{k}=29 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}, g=9,8 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}, R=8,31 \mathrm{~J} / \mathrm{mol} . \mathrm{K}\)
\(V_{h}=27.20=540 \mathrm{~m}^{3}, m_{b}=6 \mathrm{~kg}\)
Suy ra: \(h=31682 \mathrm{~m}=31,682 \mathrm{~km}\)
Như vậy, quả bóng bay lên đến độ cao 31, 682 km thì bị nổ.
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
Tuyển Tập Đề Thi Tham Khảo Tốt Nghiệp THPT Năm 2025 - Vật Lí - Bộ Đề 02 là tài liệu ôn tập quan trọng dành cho học sinh lớp 12, giúp các em rèn luyện kỹ năng làm bài và chuẩn bị tốt nhất cho kỳ thi tốt nghiệp THPT 2025. Bộ đề được biên soạn theo định hướng của Bộ GD ĐT, bám sát chương trình học, bao gồm các chủ đề quan trọng như cơ học, điện học, quang học, dao động và sóng, vật lý hạt nhân… Hệ thống câu hỏi trắc nghiệm phong phú, được thiết kế theo nhiều mức độ từ nhận biết, thông hiểu đến vận dụng và vận dụng cao, giúp học sinh làm quen với cấu trúc đề thi và phát triển kỹ năng phân tích, tư duy logic. Mỗi đề thi đều có đáp án chi tiết và hướng dẫn giải cụ thể, hỗ trợ học sinh tự đánh giá năng lực, xác định điểm mạnh và cải thiện điểm yếu trong quá trình ôn tập.
Câu hỏi liên quan
Chỉ ra phát biểu sai
Đáp án đúng là D.
Đáp án đúng là A.
Đối \(60 \mathrm{dm}^{2}=0,6 \mathrm{~m}^{2}\). Độ lớn suất điện động cảm ưng sinh ra trong vòng dây: \(\) \begin{aligned} & |e|=\left|\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}\right|=\left|\frac{\Phi_{2}-\Phi_{1}}{\Delta t}\right|=\left|\frac{N \cdot B_{2} \cdot S \cdot \cos (\vec{B} ; \vec{n})-N \cdot B_{1} \cdot S \cdot \cos (\vec{B} ; \vec{n})}{\Delta t}\right|=\left|\frac{N \cdot S \cdot \cos (\vec{B} ; \vec{n}) \cdot\left(B_{2}-B_{1}\right)}{\Delta t}\right| & |e|=\left|\frac{1 \cdot 0,6 \cdot \cos 0^{\circ} \cdot(2,4-0,6)}{1}\right|=1,08 \mathrm{~V} . \end{aligned} \(\)
Lực từ tác dưng lên đoạn dây là:
\(F=\) B.I.l. \(\sin (\vec{B} ; \vec{I})=0,14 \cdot 10^{-4} \cdot 6 \cdot 3 \cdot \sin 50^{\circ} \approx 1,9 \cdot 10^{-4} N\).
Khi đưa hai cực của hai nam châm gần nhau, nếu cùng tên thì đẩy nhau, nếu khác tên thì hút nhau.
Cả hai cực của nam châm đều hút thanh sắt.
Hai dòng điện không đổi, đặt song song, cùng chiều thì hút nhau, ngược chiều thì đẩy nhau.
Khi đặt kim nam châm tự do, ra xa nam châm hoặc vật liệu có tính chất từ khác thì kim nam châm còn chịu tác dụng lực từ của từ trường Trái Đất.
Một hạt nhân nguyên tử có kí hiệu \({ }_{9}^{19} \mathrm{X}\), kết luận nào dưới đây là đúng?
Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Giáo Dục Kinh Tế Và Pháp Luật Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT
Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Lịch Sử Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT
Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Công Nghệ Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT
Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Hóa Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT
Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Sinh Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT
