Câu hỏi:

a) Áp suất của khối khí tại trạng thái (2) là 2 atm ® Sai, áp suất của khối khí tại trạng thái (2) là:

\({p_2} = {p_1} = 1{\rm{ \;atm}}\) (Đẳng áp)

Đáp án đúng là Sai.

b) Thể tích của khối khí ở trạng thái (2) là 8 lít ® Đúng, thể tích của khối khí ở trạng thái (2) là:

\(\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \Leftrightarrow \frac{4}{{300}} = \frac{{{V_2}}}{{600}} \Rightarrow {V_2} = 8\,{\rm{lít}}\)

Đáp án đúng là Đúng.

c) Áp suất của khối khí tại trạng thái (3) là 4 atm ® Đúng, áp suất của khối khí tại trạng thái (3) là:

\({p_2}{V_2} = {p_3}{V_3} \Rightarrow {p_3} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{V_3}}} = \frac{{1 \cdot 8}}{2} = 4\,{\rm{atm}}\)

Đáp án đúng là Đúng.

d) Đồ thị biểu diễn khối khí trong hệ tọa độ \(\left( {p,V} \right)\) từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) là một đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ, từ trạng thái (2) sang trạng thái (3) là một đường parabol ® Sai, đồ thị biểu diễn khối khí trong hệ tọa độ \(\left( {p,V} \right)\) từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) là đường thẳng vuông góc với trục \(p{\rm{,}}\) từ trạng thái (2) sang trạng thái (3) là một nhánh của đường Hypebol.

Đáp án đúng là Sai.

a) Nam châm sẽ tác dụng lực từ lên dây dẫn ® Đúng, dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường do nam châm gây ra nên chịu tác dụng lực từ của nam châm

Đáp án đúng là Đúng.

b) Số chỉ của cân đọc được lớn hơn 0,35 g ® Đúng, khi có dòng điện, lực từ tác dụng lên dây dẫn hướng lên, tạo phản lực lên nam châm hướng xuống. Lực tổng hợp tác dụng lên nam châm lớn hơn trọng lượng ban đầu, do đó cân sẽ đọc giá trị lớn hơn 0,35 g.

Đáp án đúng là Đúng.

c) Dây dẫn không tác dụng lực từ lên nam châm ® Sai, theo định luật III Newton, lực từ mà dây chịu từ nam châm cũng chính là lực mà nam châm chịu từ dây. Do đó, dây dẫn có tác dụng lực từ lên nam châm.

Đáp án đúng là Sai.

d) Số chỉ của cân không thay đổi so với ban đầu vì trọng lượng của nam châm không thay đổi ® Sai, trọng lượng của nam châm vẫn giữ nguyên, nhưng do có chịu tác dụng của thêm phản lực từ hướng xuống nên tổng lực tác dụng lên cân lớn hơn. Số chỉ cân đo tổng hợp lực, nên giá trị đo được sẽ lớn hơn so với ban đầu.

Đáp án đúng là Sai.

a) Phản ứng tổng hợp \({}_2^4{\rm{He}}\) thành \({}_6^{12}C\) tỏa năng lượng ® Đúng, phản ứng tổng hợp \({}_2^4{\rm{He}}\) thành \({}_6^{12}C\) là phản ứng nhiệt hạch nên tỏa năng lượng.

Đáp án đúng là Đúng.

b) Năng lượng tỏa ra trong một ngày là \(5,3 \cdot {10^{30}}{~\rm{ W}}\) ® Sai,

Theo đề bài công suất trung bình là \(5,3 \cdot {10^{30}}\;{\rm{W}}\)

Năng lượng tỏa ra trong một ngày là: 

\(W = P \cdot t = 5,3 \cdot {10^{30}} \cdot 24 \cdot 3600 = 4,5792 \cdot {10^{35}}\;{\rm{J}}\)

Đáp án đúng là Sai.

c) Số hạt \({}_2^4{\rm{He}}\) có trong khối lượng trên là \(6,923 \cdot {10^{58}}\) hạt ® Đúng,

Từ công thức tính số mol: \(n = \frac{N}{{{N_A}}} = \frac{m}{M}\) ta suy ra số hạt của \({}_2^4{\rm{He:}}\)

\(N = \frac{m}{M} \cdot {N_A} = \frac{{4,6 \cdot {{10}^{32}} \cdot 1000}}{4} \cdot 6,02 \cdot {10^{23}} = 6,923 \cdot {10^{58}}\) hạt

Đáp án đúng là Đúng.

d) Lấy 1 năm bằng \(365,25\) ngày. Thời gian để chuyển hóa hết \({}_2^4{\rm{He}}\) ở ngôi sao này thành \({}_6^{12}C\) vào khoảng \(160,5\) triệu năm ® Đúng,

Vì mỗi phản ứng xảy ra cần dùng 3 hạt \({}_2^4{\rm{He}}\) và tạo ra \(7,27\;{\rm{MeV}}\), nên năng lượng để chuyển hóa hết \({}_2^4{\rm{He}}\) ở ngôi sao này thành \({}_6^{12}C\) là: 

\(W = \frac{{6,923 \cdot {{10}^{58}}}}{3} \cdot 7,27 \cdot 1,6 \cdot {10^{ - 13}} = 2,68 \cdot {10^{46}}\;{\rm{J}}{\rm{}}\)

Thời gian để chuyển hóa hết \({}_2^4{\rm{He}}\) là: 

\(t = \frac{W}{P} = \frac{{2,68 \cdot {{10}^{46}}}}{{5,3 \cdot {{10}^{30}}}} = 5,06 \cdot {10^{15}}\;{\rm{s}}{\rm{}}\)

Đổi thời gian sang đơn vị năm:

\(t = \frac{{5,06 \cdot {{10}^{15}}}}{{365,25 \cdot 24 \cdot 3600}} = 160,5\) triệu năm.

Đáp án đúng là Đúng.

Vì hệ không trao đổi nhiệt với môi trường ngoài, nên tổng nhiệt lượng trao đổi trong hệ phải bằng 0. Tức là nhiệt lượng tỏa ra của bình nhôm phải bằng nhiệt lượng thu vào của nước.

\(\begin{array}{l}{Q_{toa}} = {Q_{thu}}\\ \Leftrightarrow {m_2} \cdot {c_2} \cdot \Delta {t_2} = {m_1} \cdot {c_1} \cdot \Delta {t_1}\\ \Leftrightarrow 0,2 \cdot 880 \cdot (30 - t) = 1 \cdot 4200 \cdot (t - 20)\\ \Leftrightarrow t = 20,4^\circ C.\end{array}\)

Đáp án đúng là 20,4.

Nhiệt lượng tỏa ra của nước và bình nhôm giảm nhiệt độ xuống \(0^\circ {\rm{C}}\) là:

\({Q_{12}} = \left( {{m_1}{c_1} + {m_2}{c_2}} \right)\left( {{t_{12}} - 0} \right) = \left( {1 \cdot 4,2 \cdot {{10}^3} + 0,2 \cdot 880} \right)\left( {20,4 - 0} \right) = 89270,4\;{\rm{J}}\)

Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng nhiệt độ lên \(0^\circ {\rm{C}}\) là:

\({Q_3} = {m_3}{c_3}\left( {0 + 10} \right) = 0,4 \cdot 2,1 \cdot {10^3} \cdot 10 = 8400\;{\rm{J}}\)

Ta có \({Q_{12}} > {Q_3} \Rightarrow \) nước đá bắt đầu tan chảy.

Nhiệt lượng thu vào để đá tan chảy hoàn toàn là 

\({Q_\lambda } = {m_3} \cdot \lambda  = 0,4 \cdot 3,4 \cdot {10^5} = 136000\;{\rm{J}}\)

Ta có \({Q_{12}} < {Q_3} + {Q_\lambda } \Rightarrow \) Đá tan chảy một phần và nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp là \(0^\circ {\rm{C}}\)

 Đáp án đúng là 0.