1
Câu 1
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. Khi cá di chuyển theo phương thẳng đứng trong nước, áp suất của nước tác dụng lên cơ thể cá thay đổi, dẫn đến sự thay đổi thể tích của bong bóng cá để giúp cá giữ thăng bằng hoặc thay đổi độ sâu dưới nước. Giả sử nhiệt độ của khối khí trong bong bóng cá không đổi trong suốt quá trình cá di chuyển.
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. Khi cá di chuyển theo phương thẳng đứng trong nước, áp suất của nước tác dụng lên cơ thể cá thay đổi, dẫn đến sự thay đổi thể tích của bong bóng cá để giúp cá giữ thăng bằng hoặc thay đổi độ sâu dưới nước. Giả sử nhiệt độ của khối khí trong bong bóng cá không đổi trong suốt quá trình cá di chuyển.
Phát biểu
Đúng
Sai
a
Quá trình biến đổi của khối khí trong bong bóng cá khi cá di chuyển chậm theo phương thẳng đứng được coi là quá trình đẳng tích.
b
Khi con cá bơi lặn xuống sâu hơn, áp suất nước tăng lên làm cho mật độ phân tử khí bên trong bong bóng tăng lên.
c
Các ngư dân đánh bắt cá khi kéo lưới phải kéo một cách từ từ, nếu kéo lên quá đột ngột thì sự giãn nở của khí trong bong bóng cá cũng tăng lên đột ngột làm cho vỡ bong bóng cá, cá chết sẽ giảm độ tươi ngon và giá trị của con cá.
d
Nếu con cá bơi từ độ sâu 20 \text{ m} lên độ sâu 10 \text{ m} thì áp suất tác dụng lên nó giảm đi một nửa, do đó thể tích bong bóng cá sẽ tăng gấp đôi.
Giải thích câu 1
Giải thích chi tiết
😎 Cùng DOL xem qua cách giải câu này nhé!
📃 Thông tin đề bài cho:
Bong bóng cá chứa khí và nhiệt độ không đổi trong quá trình cá di chuyển (quá trình đẳng nhiệt).
Định luật Boyle cho khí lí tưởng: pV=\text{const} (khi số mol khí và nhiệt độ không đổi).
Áp suất nước thay đổi theo độ sâu: p=p_0+\rho g h.
❓ Hiểu câu hỏi:
Câu khẳng định: "Quá trình biến đổi của khối khí trong bong bóng cá khi cá di chuyển chậm theo phương thẳng đứng được coi là quá trình đẳng tích." (tức là thể tích không đổi).
Cần áp dụng khái niệm đẳng nhiệt, định luật Boyle và sự phụ thuộc của áp suất theo độ sâu để kiểm tra tính hợp lý của khẳng định.
🔎 Hướng dẫn cách làm:
Vì nhiệt độ không đổi và số mol khí trong bong bóng gần như không đổi, ta dùng định luật Boyle: pV=\text{const}.
Khi cá thay đổi độ sâu, áp suất môi trường thay đổi theo p=p_0+\rho g h nên nếu áp suất thay đổi (không cố định) thì theo Boyle thể tích phải thay đổi sao cho tích pV vẫn không đổi.
Cụ thể, nếu áp suất ban đầu là p_1 và thể tích V_1, ở độ sâu khác áp suất thành p_2 thì V_2=\dfrac{p_1}{p_2}V_1. Nếu p_1\ne p_2 thì V_2\ne V_1, tức không phải đẳng tích.
Ví dụ đơn giản: nếu cá lặn sâu hơn => áp suất tăng => thể tích bong bóng giảm. Ngược lại khi nổi lên thể tích tăng. Do đó không phải đẳng tích.
✅ Đáp án: Sai