Áp suất khí quyển

BÀI 9. ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

1. Sự tồn tại của áp suất khí quyển

• Do không khí cũng có trọng lượng nên Trái Đất và mọi vật trên Trái Đất đều chịu áp suất của lớp không khí bao bọc xung quanh Trái Đất.
• Áp suất này tác dụng theo mọi phương và được gọi là áp suất khí quyển.

2. Độ lớn của áp suất khí quyển

• Độ lớn của áp suất khí quyển bằng áp suất của cột thuỷ ngân trong ống Tô-ri-xeli.
• Đơn vị đo áp suất khí quyển thường dùng là mmHg: 1 mmHg = 136 N/m2
• Chú ý: Cứ lên cao 12 m thì áp suất khí quyển lại giảm khoảng 1 mmHg.

3. Các tính chất của áp suất khí quyển

• Phụ thuộc vào độ cao: Càng lên cao áp suất khí quyển càng giảm (Do trọng lượng riêng của không khí càng giảm)
• Áp suất khí quyển tại một nơi thay đổi theo thời gian.
• Xét một điểm trong không khí chịu nhiều tác dụng của các áp suất khác nhau thì áp suất tại điểm đó sẽ được tính bằng tổng các áp suất thành phần tác dụng lên điểm đó: p = p1 + p2 + p3 …

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

1. Xác định áp suất khí quyển tại một điểm theo độ cao mực chất lỏng trong ống Tô- ri- xe- li

• Xác định áp suất khí quyển tại một điểm: p = d.h

Với: d là trọng lượng riêng của thủy ngân; h là độ cao của cột thủy ngân trong ống Tô-ri-xe-li (tính bằng mmHg)

• Lưu ý: 1 mmHg = 136 N/m2.

2. So sánh áp suất khí quyển tại nhiều điểm khác nhau

• Càng lên cao, áp suất khí quyển càng giảm (do trọng lượng của không khí khi lên cao thì giảm dần) và ngược lại

III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA

Câu C1 (trang 32 SGK Vật Lí 8): Hút bớt không khí trong một vỏ hộp đựng sữa bằng giấy, ta thấy vỏ hộp bị bẹp theo nhiều phía (hình 9.2). Hãy giải thích tại sao?

Trả lời:

Khi hút bớt không khí như vậy thì áp suất không khí bên trong hộp sữa sẽ nhỏ hơn áp suất bên ngoài. Khi đó vỏ hộp chịu tác dụng của áp suất không khí tác dụng từ bên ngoài vào làm cho nó bị bẹp đi theo mọi phía.

Câu C2 (trang 32 SGK Vật Lí 8): Cắm một ống thủy tinh ngập trong nước, rồi lấy ngón tay bịt kín đầu phía trên và kéo ống ra khỏi nước H.9.3. Nước có chảy ra khỏi ống hay không? Tại sao?

Trả lời:

Do áp lực của không khí tác dụng vào nước từ phía dưới lên lớn hơn trọng lượng của cột nước nên nước không chảy ra khỏi ống.

Câu C3 (trang 32 SGK Vật Lí 8):

Trong thí nghiệm của câu hỏi 2, nếu bỏ ngón tay bịt đầu trên ống ra thì xảy ra hiện tượng gì? Giải thích tại sao?

Trả lời:

Nếu bỏ ngón tay bịt đầu ống ra thì phần không khí phía trên cột nước trong ống thông với khí quyển, áp suất khí trong ống cộng với áp suất cột nước sẽ lớn hơn áp suất khí quyển làm cho nước chảy ra khỏi ống.

Sau đó ông dùng máy bơm rút không khí bên trong quả cầu ra ngoài qua một van gắn vào một bán cầu rồi đóng khóa van lại. Người ta phải dùng hai đàn ngựa, mỗi đàn tám con mà cũng không kéo được hai bán cầu rời ra.

Hãy giải thích tại sao?

Trả lời:

Rút hết không khí bên trong quả cầu ra thì áp suất không khí bên trong quả cầu không còn, khi đó vỏ quả cầu chịu tác dụng của áp suất khí quyển từ mọi phía làm cho hai bán cầu ép chặt vào nhau. Chính vì vậy mà lực của hai đàn ngựa, mỗi đàn 8 con vẫn không kéo được hai bán cầu rời ra.

Câu C5 (trang 30 SGK Vật Lí 8):

Các áp suất tác dụng lên A (ở ngoài ống) và lên B (ở trong ống) có bằng nhau không? Tại sao?

Trả lời:

Ta thấy hai điểm A và B cùng nằm trên một mặt phẳng ngang trên mặt chất lỏng nên các áp suất tác dụng lên A (ở ngoài ống) và lên B (ở trong ống) là bằng nhau.

Câu C6 (trang 34 SGK Vật Lí 8):

Trong thí nghiệm Tôrixenli (ở C5), áp suất tác dụng lên A là áp suất nào? Lên B là áp suất nào?

Trả lời:

• Áp suất tác dụng lên A là áp suất khí quyển.
• Áp suất tác dụng lên B là áp suất gây bởi trọng lượng của cột thủy ngân cao 76 cm trong ống.

Câu C7 (trang 34 SGK Vật Lí 8):

Hãy tính áp suất do cột thủy ngân tác dụng lên B, biết trọng lượng riêng của thủy ngân là 136000 N/m3. Từ đó suy ra độ lớn của áp suất khí quyển.

Trả lời:

Áp suất tác dụng lên B là: p = h.d = 0,76.136000 = 103360 N/m2

Áp suât khí quyển là 103360 N/m2 (vì áp suất khí quyển gây ra tại A bằng áp suất gây bởi trọng lượng của cột thủy ngân cao 76 cm trong ống).

Câu C8 (trang 32 SGK Vật Lí 8):

Giải thích hiện tượng nêu ở đề bài.

Khi lộn ngược một cốc nước đầy được đậy kín bằng một tờ giấy không thấm nước(H9.1) thì nước có chảy ra ngoài được hay không? Vì sao?

Trả lời:

Ta thấy áp lực tạo bởi áp suất khí quyển tác dụng lên tờ giấy từ phía dưới lên lớn hơn trọng lượng của phần nước trong cốc nên nước không chảy ra ngoài.

Câu C9 (trang 34 SGK Vật Lí 8):

Nêu ví dụ chứng tỏ sự tồn tại của áp suất khí quyển.

Trả lời:

• Trên nắp các bình nước lọc thường có một lỗ nhỏ thông với khí quyển để lấy nước dễ dàng hơn.
• Các bình pha trà thường có một lỗ nhỏ trên nắp để thông với khí quyển, như thế sẽ rót nước dễ hơn.

Câu C10 (trang 34 SGK Vật Lí 8):

Nói áp suất khí quyển bằng 76 cmHg nghĩa là thế nào? Tính áp suất này ra N/m2.

Trả lời:

Nghĩa là áp suất khí quyển bằng áp suất gây bởi trọng lượng của một cột thủy ngân cao 76 cm.

Ta có: p = h.d = 0,76.136000 = 103360 N/m2.

Câu C11 (trang 34 SGK Vật Lí 8):

Trong thí nghiệm của Tô-ri-xen-li, giả sử không dùng thủy ngân mà dùng nước thì cột nước trong ống cao bao nhiêu? Ống Tô-ri-xen-li phải đặt dài ít nhất là bao nhiêu?

Trả lời:

Ta có: p = d.h

Độ cao của cột nước trong ống là: \(h=\frac{p}{d}=\frac{103360}{10000}=10,336\,m.\)

Như vậy ống Tô-ri-xen-li phải có độ cao ít nhất là 10,336 m.

Câu C12 (trang 34 SGK Vật Lí 8):

Tại sao không thể tính trực tiếp áp suất khí quyển bằng công thức p = d.h?

Trả lời:

Ta thấy độ cao của cột khí quyển không thể xác định chính xác, mặt khác trọng lượng riêng của khí quyển thay đổi nên không thể tính trực tiếp áp suất khí quyển bằng công thức p = d.h

Trên đây là gợi ý giải bài tập Vật Lý 8 bài áp suất khi quyển do giáo viên Ican trực tiếp biên soạn theo chương trình mới nhất. Chúc các bạn học tập vui vẻ