Sử dụng các thông tin sau cho Câu 3 và Câu 4: Một tàu ngầm được dùng để nghiên cứu biển đang lặn ở độ sâu 100 m. Để tàu nổi lên, người ta mở một bình chứa khí có dung tích 50 lít, khí ở áp suất 10⁷ Pa và nhiệt độ 27 ⁰C để đẩy nước ra khỏi khoang chứa nước ở giữa hai lớp vỏ của tàu. Sau khi dãn nở, nhiệt độ của khí là 3 ⁰C.

        Coi khối lượng riêng của nước biển là 1 000 kg/m³; gia tốc trọng trường là 9,81 m/s²; áp suất khí quyển là 101 325 Pa.

Câu 3. Để tàu nổi lên, người ta mở một bình chứa khí để đẩy nước ra khỏi khoang chứa nước. Việc làm này nhằm mục đích thay đổi thông số nào của tàu ngầm?

        A. Hướng chuyển động của tàu ngầm.        B. Tốc độ của tàu ngầm.

        C. Thể tích của tàu ngầm.                D. Khối lượng riêng của tàu ngầm.

Hướng dẫn giải

        Khi đẩy nước ra khỏi khoang chứa sẽ làm tổng khối lượng (khối lượng thân tàu và khối lượng nước chứa trong tàu) của tàu ngầm giảm sẽ làm khối lượng riêng của tàu giảm ().

        Và khối lượng riêng của tàu ngầm nhỏ hơn khối lượng riêng của nước biển sẽ giúp tàu nổi lên.

(Tàu nổi khi:  ⇔  ⇔ ).

Câu 4. Thể tích của lượng nước bị đẩy ra khỏi tàu là

        A. 510 lít.        B. 425 lít.        C. 510 m³.        D. 425 m³.

Hướng dẫn giải

        Áp suất tác dụng lên tàu ở độ sâu 100 m:

 Pa.

        Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng, ta có:

 ⇔  lít.

        Vậy thể tích lượng nước bị đẩy ra khỏi tàu là 425 lít.