by Người ta dùng bơm có pit-tông diện tích 8 cm$^{2}$ và khoảng chạy 25 cm bơm một bánh xe đạp sao cho áp lực của bánh xe đạp lên mặt đường là 350 N thì diện tích tiếp xúc là 50 cm$^{2}$. Ban đầu bánh xe đạp chứa không khí ở áp suất khí quyển p$_{0}$ = 10$^{5}$ Pa và có thể tích là V$_{0}$ = 1500 cm$^{3}$. Giả thiết khi áp suất không khí trong bánh xe đạp vượt quá 1,5p$_{0}$ thì thể tích của bánh xe đạp là 2000 cm$^{3}$. Hỏi phải đẩy bơm bao nhiêu lần? Chọn đáp án đúng.
A. 5 lần
B. 15 lần
C. 10 lần
D. 20 lần
Hướng dẫn
Chọn C.
Áp suất trong bánh xe khi bơm xong: p = p$_{0}$ + p’
Với p’ = F/S = 350/0,005 = 0,7.10$^{5}$ Pa;
→ p = 1,7.10$^{5}$ Pa lớn hơn 1,5p$_{0}$ nên thể tích sau khi bơm là 2000 cm$^{3}$.
Mỗi lần bơm có 8.25 = 200 cm$^{3}$ không khí ở áp suất p$_{0}$ được đưa vào bánh xe. Sau n lần bơm có 200n cm$^{3}$ không khí được đưa vào bánh. Ban đầu có 1500 cm$^{3}$ không khí ở áp suất p$_{0}$ trong bánh xe. Như vậy có thể coi:
Trạng thái 1: p$_{1}$ = p$_{0}$; V1 = (1500 + 200n)
Trạng thái 2: p$_{2}$ = 1,7.10$^{5}$ Pa; V2 = 2000 cm$^{3}$
Áp dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt, dễ dàng tìm được n = 19/2 ≈ 10 lần
