Giải bài tập SBT Vật lý 8 Bài 9: Áp suất khí quyển

Càng lên cao, áp suất khí quyển:

A. càng tăng       

B. càng giảm

C. không thay đổi                            

D. Có thế tăng và cũng có thể giảm

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần ghi nhớ: càng lên cao không khí càng loãng nên áp suất khí quyển càng giảm.

Hướng dẫn giải

Vì càng lên cao không khí càng loãng nên áp suất khí quyển càng giảm.  

Chọn B 

Hiện tượng nào sau đây do áp suất khí quyển gây ra?

A. Quả bóng bàn bị bẹp thả vào nước nóng sẽ phồng lên như cũ.

B. Săm ruột xe đạp bơm căng để ngoài nắng có thể bị nổ.

C. Dùng một ống nhựa nhỏ có thể hút nước từ cốc nước vào miệng.

D. Thổi hơi vào quả bóng bay, quả bóng bay sẽ phồng lên.

Phương pháp giải

Vận dụng lí thuyết về áp suất khí quyển để chỉ ra hiện tượng do áp suất khí quyển gây ra

Hướng dẫn giải

Dùng một ống nhựa nhỏ có thể hút nước từ cốc nước vào miệng là hiện tượng do áp suất khí quyển gây ra.

Vì: Cắm ống hút vào trong cốc nước, bên trong và bên ngoài của ống hút đều tiếp xúc với không khí, đều chịu tác động của áp suất khí quyển, và áp suất khí quyển bên trong, bên ngoài bằng nhau. Khi ấy nước ở trong và ngoài ống đều duy trì trên cùng một mặt phẳng ngang. Chúng ta ngậm ống hút và hút một cái, không khí trong ống bị chúng ta hút đi, trong ống không còn không khí, áp suất tác động lên mặt nước bên trong ống hút nhỏ hơn áp suất tác động lên mặt nước bên ngoài ống hút. Do đó áp suất khí quyển bên ngoài ép nước chui vào ống hút, làm cho mặt nước trong ống hút dâng cao lên. Chúng ta tiếp tục hút như thế, nước sẽ ùn ùn tuôn vào miệng.

Chọn C

Tại sao nắp ấm pha trà thường có một lỗ hở nhỏ?

Phương pháp giải

Cần nắm được tác dụng của lỗ hở nhỏ: khí trong ấm thông với khí quyển, áp suất khí trong ấm cộng với áp suất nước trong ấm lớn hơn áp suất khí quyển

Hướng dẫn giải

Nắp ấm pha trà thường có một lỗ hở nhỏ để rót nước dễ dàng. Vì có lỗ thủng trên nắp nên khí trong ấm thông với khí quyển, áp suất khí trong ấm cộng với áp suất nước trong ấm lớn hơn áp suất khí quyển, bởi vậy mà nước trong ấm chảy ra ngoài dễ dàng hơn.

Lúc đầu để một ống Tô-ri-xen-li thẳng đứng và sau đó để nghiêng (h.9.1). Ta thấy chiều dài của cột thủy ngân thay đổi còn chiều cao không thay đổi. Hãy giải thích.

Phương pháp giải

Để giải thích chiều dài của cột thủy ngân thay đổi còn chiều cao không thay đổi, ta dựa vào:

- Khi để ống Tô-ri-xen-li thẳng đứng, p_A = p_kq

-  Khi bắt đầu nghiêng ống, p_B < p_A

- Từ sự chênh lệch về áp suất để giải thích

Hướng dẫn giải

- Khi để ống Tô-ri-xen-li thẳng đứng, áp suất khí quyển bằng áp suất của cột thủy ngân gây ra ở đáy ống (p_A = p_kq).

- Khi bắt đầu nghiêng ống, chiều cao của cột thủy ngân giảm, nghĩa là áp suất tại điểm B trong ống nhỏ hơn áp suất tại điểm A ngoài ống.

- Áp suất tại điểm A là áp suất trên mặt thoáng của thủy ngân, đó chính là áp suất khí quyển, lúc đó p_A > p_kq.

- Do chênh lệch về áp suất đó nên thủy ngân ở trong chậu chuyển vào ống To-ri-xen-li cho đến khi độ cao của thủy ngân bằng độ cao ban đầu, nghĩa là p_B = p_kq.

Bởi vậy khi để nghiêng ống Tô-ri-xen-li, chiều dài của cột thủy ngân thay đổi còn chiều cao không đổi.

Một căn phòng rộng 4m, dài 6m, cao 3m.

a) Tính khối lượng của không khí chứa trong phòng. Biết khối lượng riêng của không khí là 1,29 kg/m³.

b) Tính trọng lượng của không khí trong phòng.

Phương pháp giải

a) - Tính thể tích của phòng

- Khối lượng không khí trong phòng: m = V.D

b) Trọng lượng của không khí trong phòng: P = m.10

Hướng dẫn giải

Thể tích của phòng là: V = 4x6x3 = 72 (m³)

a) Khối lượng không khí trong phòng là:

m = V.D = 72.1,29 = 92,88 (kg)

b) Trọng lượng của không khí trong phòng là:

P = m.10 = 92,88.10 = 928,8 (N)

Vì sao nhà du hành vũ trụ khi đi ra khoảng không vũ trụ phải mặc một bộ áo giáp?

Phương pháp giải

Để giải thích nhà du hành vũ trụ khi đi ra khoảng không vũ trụ phải mặc một bộ áo giáp, dựa vào:

- Áp suất từ bên ngoài tác dụng lên cơ thể rất nhỏ

- Áo giáp có tác dụng giữ cho áp suất bên trong áo giáp có độ lớn xấp xỉ bằng áp suất khí quyển 

Hướng dẫn giải

Trong cơ thể con người, và cả trong máu của con người luôn có không khí.

Áp suất khí bên trong con người luôn bằng áp suất khí quyển. Con người sống trong sự cân bằng giữa áp suất bên trong và bên ngoài cơ thể.

Khi con người từ tàu vũ trụ bước ra khoảng không, áp suất từ bên ngoài tác dụng lên cơ thể rất nhỏ, có thể xấp xỉ = 0. Con người không thể chịu được sự phá vỡ cân bằng áp suất như vậy và sẽ chết.

Áo giáp của nhà du hành vũ trụ có tác dụng giữ cho áp suất bên trong áo giáp có độ lớn xấp xỉ bằng áp suất khí quyển bình thường trên mặt đất.

Trong thí nghiệm Tô – ri – xe – li nếu không dùng thủy ngân có trọng lượng riêng 136 000 N/m³ mà dùng rượu có trọng lượng riêng 8 000N/m³ thì chiều cao của cột rượu sẽ là:

A. 1292 m

B. 12,92 m

C. 1,292m

D. 129,2 m

Phương pháp giải

- Áp suất khí quyển đo được khi dùng thủy ngân: p_a = 760mmHg 

-  Chiều cao của cột rượu: \({p_{kq}} = {d_r}{h_r} \\\Rightarrow {h_r} = \dfrac{p_{kq}}{d_r}\)

 Hướng dẫn giải

Chọn B.

Khi dùng thủy ngân áp suất khí quyển đo được:

p_a = 760mmHg = 0,76. 136000 = 103360 N/m².

Nếu dùng rượu thì cột rượu sẽ có độ cao là:

\({p_{kq}} = {d_r}{h_r} \\\Rightarrow {h_r} = \dfrac{p_{kq}}{d_r}= \dfrac{0,76.136000}{8000}= 12,92m\)

Trường hợp nào sau đây không phải do áp suất khí quyển gây ra:

A. Uống sữa tươi trong hộp bằng ống hút

B. Thủy ngân dâng lên trong ống Tô-ri-xe-li

C. Khi được bơm, lốp xe căng lên

D. Khi bị xì hơi, bóng bay bé lại

Phương pháp giải

Dựa vào kiến thức về áp suất khí quyển, dùng phương pháp loại trừ để lựa chọn đáp án đúng

Hướng dẫn giải

Khi lốp xe căng lên áp suất bên trong của lốp xe bằng áp suất bên ngoài cộng với độ đàn hồi của lốp nên không do áp suất khí quyển gây nên.

Chọn C

Vì sao càng lên cao áp suất khí quyển càng giảm?

A. Chỉ vì bề dày của khí quyển tính từ điểm đo áp suất càng giảm

B. Chỉ vì mật độ khí quyển càng giảm

C. Chỉ vì lực hút của Trái Đất lên các phân tử không khí càng giảm

D. Vì cả ba lí do kể trên

Phương pháp giải

Để giải thích vì sao càng lên cao áp suất khí quyển càng giảm, ta dựa vào yếu tố càng lên cao không khí càng loãng

Hướng dẫn giải

Càng lên cao không khí càng loãng nên áp suất khí quyển càng giảm.

Chọn B

Trên mặt một hồ nước, áp suất khí quyển bằng 75,8 cmHg.

a) Tính áp suất khí quyển trên ra đơn vị Pa. Biết trọng lượng riêng của thủy ngân là 136.10³ N/m³.

b) Tính áp suất do nước và khí quyển gây ra ở độ sâu 5 m. Lấy trọng lượng riêng của nước là 10.10³ N/m³. Áp suất này bằng bao nhiêu cmHg?

Phương pháp giải

a) Áp suất khí quyển ra đơn vị Pa: p_a = d_Hg.h_Hg

b) - Áp suất do nước gây ra ở độ sâu 5m: p_n = d_n.h_n 

- Áp suất do cả nước và khí quyển gây ra (p = p_a + p_n) tương đương với áp suất của cột thủy ngân, suy ra h

Hướng dẫn giải

a) Đổi h_Hg = 75,8 cm = 0,758 m

Áp suất khí quyển ra đơn vị Pa là:

p_a = d_Hg.h_Hg = 136.10³.0,758 = 103088 Pa.

b) Áp suất do nước gây ra ở độ sâu 5m là:

p_n = d_n.h_n = 10.10³.5 = 50000 N/m².

Áp suất do cả nước và khí quyển gây ra ở độ sâu 5m là:

p = p_a + p_n = 103088 + 50000 = 153088 N/m².

Áp suất này tương đương với áp suất của cột thủy ngân cao:

\(\eqalign{& h = \frac{p}{{{d_{Hg}}}} = \frac{{153088}}{{{{136.10}^3}}} = 1,126m = 112,6cm \cr& \to p = 112,6cmHg \cr} \)

Người ta dùng một áp kế để xác định độ cao. Kết quả cho thấy: ở chân núi áp kế chỉ 75 cmHg; ở đỉnh núi áp kế chỉ 71,5 cmHg. Nếu coi trọng lượng riêng của không khí không thay đổi và có độ lớn là 12,5 N/m³, trọng lượng riêng của thủy ngân là 136000 N/m³ thì đỉnh núi cao bao nhiêu mét?

Phương pháp giải

- Tính độ chênh lệch áp suất ở hai độ cao: Δp 

- Mặt khác ta có: Δp = h.d_kk, suy ra h

Hướng dẫn giải

Độ chênh lệch áp suất ở hai độ cao (chân núi và đỉnh núi):

Δp = 75 cmHg – 71,5 cmHg = 3,5 cmHg = 0,035.1360000 = 4760N/m².

Mặt khác ta có: Δp = h.d_kk

(h là độ cao của núi, d_kk là trọng lượng riêng của không khí)

\(\Rightarrow h=\dfrac{\Delta p}{d_{kk}}=\dfrac{4760}{12,5}=380,8m\)

Một bình cầu được nối với một ống chữ U có chứa thủy ngân (H.9.2).

a) Áp suất không khí trong bình cầu lớn hơn hay nhỏ hơn áp suất khí quyển?

b) Nếu độ chênh lệch giữa hai mực thủy ngân trong ống chữ U là 4 cm thì độ chênh lệch giữa áp suất không khí trong bình cầu và áp suất khí quyển là bao nhiêu? Biết trọng lượng riêng của thủy ngân là 136000N/m³

Phương pháp giải

a) Dựa vào mực thủy ngân để so sánh áp suất không khí và áp suất khí quyển

b) Độ chênh lệch giữa áp suất không khí trong bình cầu và áp suất khí quyển: p = d.h

Hướng dẫn giải

a) Áp suất không khí trong bình cầu lớn hơn áp suất của khí quyển.

b) Nếu độ chênh lệch giữa hai mực thủy ngân trong ống chữ U là 4 cm thì độ chênh lệch giữa áp suất không khí trong bình cầu và áp suất khí quyển là:

p = 0,04.136000= 5440N/m² = 5440Pa.