Câu hỏi:

a) Đổi \(5 \mathrm{~cm}=0,05 \mathrm{~m} ; 8 \mathrm{~cm}=0,08 \mathrm{~m}\).

Mỗi cạnh \(A B\) và \(C D\) chịu tác dụng của lực tù \(\vec{F}\) có độ lớn là:

\(F=\) B.I.l. \(\sin (\vec{B} ; \vec{I})=0,15 \cdot 2 \cdot 0,05 \cdot \sin 90^{\circ}=0,015 \mathrm{~N}\).

b) Lực từ tác dụng lên đoạn dây \(A B\) và \(C D\) có phương vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dây dẫn mang dòng điện và vector cảm ứng từ.

c) Moment ngã̃u lực tác dụng lên khung dây có độ lớn là \(M=F \cdot d=0,015 \cdot 0,08=12 \cdot 10^{-4} \mathrm{~N} . \mathrm{m}\).

d) Lực từ tác dụng lên hai đoạn dây \(A B\) và \(C D\) có cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn và tác dụng lên khung dây \(A B C D\) nên chúng là ngẫu lực. Và ngẫu lực có tác dụng làm quay khung dây quanh trục \(\Delta\).

a) Số nguyên tử chứa trong \(58,75 \mathrm{~g}{ }_{92}^{235} U\) :

\(N=n \cdot N_{A}=\frac{m}{M} \cdot N_{A}=\frac{58,75}{235} \cdot 6,02 \cdot 10^{23}=1,505 \cdot 10^{23}\) nguyên tử \({ }_{92}^{235} U\).

b) Mỗi hạt nhân nguyên tử phân hạch giải phóng 200 MeV .

Năng lượng giải phóng do phân hạch của \(58,75 \mathrm{~g}{ }^{235} \mathrm{U}\) :

\(W=N .200 \mathrm{MeV}=1,505 \cdot 10^{23} \cdot 200=3,01 \cdot 10^{25} \mathrm{MeV}=4,816 \cdot 10^{12} \mathrm{~J}\).

c) Công suất tỏa nhiệt do phân hạch của \(58,75 \mathrm{~g}{ }^{235} \mathrm{U}: P_{\text {tỏa }}=\frac{W}{t}\)

Công suất phát điện của nhà máy:

\(P=25 \% . P_{\text {tóa }}=25 \% \cdot \frac{W}{t}=25 \% \cdot \frac{4,816 \cdot 10^{12}}{24.3600} \approx 13,94 \cdot 10^{6} \mathrm{~W}=13,94 \mathrm{MW}\).

d) Số neutron đurợc giải phóng do \(58,75 \mathrm{~g}{ }^{235} \mathrm{U}\) :

\(N_{1}=N \cdot 2,5=1,505 \cdot 10^{23} \cdot 2,5=3,7625 \cdot 10^{23}\) hạt .

Số neutorn bị hấp thụ để \(58,75 \mathrm{~g}{ }^{235} \mathrm{U}\) phân hạch hết:

\(N_{2}=N=1,505 \cdot 10^{23}\) hạt.

Số neutron thu được trong lò phản ứng:

\(N=N_{1}-N_{2}=3,7625 \cdot 10^{23}-1,505 \cdot 10^{23}=2,2575 \cdot 10^{23}\) hạt.

Đổi 30 lít/giờ \(=\frac{30.10^{-3} \mathrm{~m}^{3}}{3600 \mathrm{~s}}=\frac{1}{120000} \mathrm{~m}^{3} / \mathrm{s}\).

Lượng nuớc chảy qua buồng đốt trong mỗi giây:

\(m=D . V=997 \cdot \frac{1}{120000}=\frac{997}{120000} \mathrm{~kg}=\frac{997}{120} \mathrm{~g}\).

Số phân tử nước chảy qua buồng đốt trong mỗi giây:

\(N=n \cdot N_{A}=\frac{m}{M} \cdot N_{A}=\frac{\frac{997}{120}}{18} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \approx 2,78 \cdot 10^{23}\) phân tử .

Vậy \(x=2,78\).

Theo kết quả của câu l, lượng nước chảy qua buồng đốt trong mỗi giây là \(\frac{997}{120000} \mathrm{~kg}\).

Lượng nuớc chảy qua buồng đốt trong khoảng thời gian \(\Delta t ~ l a ̀ ~ \frac{997}{120000} . \Delta t \mathrm{~kg}\)

Do bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi truờng nên nhiệt lượng buồng đốt tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào.

Ta có: \(P . \Delta t=m . c . \Delta T \Leftrightarrow 2000 . \Delta t=\frac{997}{120000} \cdot \Delta t .4180 .(t-20)\)

\( \Leftrightarrow t \approx 97,6^{\circ} \mathrm{C} . \)

Khối khi ở phía trên

Trạng thái 1

\(p_{0}(\mathrm{cmHg})\)

\(V_{0}=S . L\left(\mathrm{~m}^{3}\right)\)

Trạng thái 2

\(p_{1}(\mathrm{cmHg})\)

\(V_{1}=S .(L+\Delta l)\left(\mathrm{m}^{3}\right)\)

Khối khí ở phía duới:

Trạng thái 1

\(p_{0}(\mathrm{cmHg})\)

\(V_{0}=S . L\left(\mathrm{~m}^{3}\right)\)

Trạng thái 2

\(p_{2}=p_{1}+p_{H g}(\mathrm{cmHg})\)

\(V_{2}=S .(L-\Delta l)\left(\mathrm{m}^{3}\right)\)

Áp dụng định luật Boyle cho khối khí ở phía trên:

\(p_{0} \cdot V_{0}=p_{1} \cdot V_{1} \Leftrightarrow p_{0} \cdot S . L=p_{1} \cdot S \cdot(L+\Delta l) \Leftrightarrow p_{1}=\frac{p_{0} \cdot L}{L+\Delta l}(1)\)

Áp dụng định luật Boyle cho khối khi ở phía duới: \(p_0 \cdot V_0=p_2 \cdot V_2 \Leftrightarrow p_0 \cdot S \cdot L=\left(p_1+p_{H g}\right) \cdot S \cdot(L-\Delta l) \Leftrightarrow p_1=\frac{p_0 \cdot L-p_{H g}(L-\Delta l)}{L-\Delta l}=\frac{p_0 \cdot L}{L-\Delta l}-p_{H g} \text { (2) }\)

Từ  (1) và (2), suy ra: \(\frac{p_{0} . L}{L+\Delta l}=\frac{p_{0} \cdot L}{L-\Delta l}-p_{H g} \Leftrightarrow p_{0}=p_{H g} \cdot \frac{L^{2}-(\Delta l)^{2}}{2 . L . \Delta l}\) \( \Leftrightarrow p_{0}=10 \cdot \frac{0,50^{2}-0,05^{2}}{2.0,50.0,05} \mathrm{cmHg}=49,5 \mathrm{cmHg} . \)