Một nhóm học sinh làm thí nghiệm để xác định nhiệt dung riêng của một mẫu kim loại. Họ có một bình xốp hình trụ có vỏ và nắp cách nhiệt, một que khuấy, một nhiệt kế, mẫu kim loại, một chiếc cân và một bình đun nước. Ban đầu, mẫu kim loại được để ở nhiệt độ phòng \(27^\circ C.\)

Câu 20:

Quá trình biến đổi trạng thái từ \(\left( 1 \right)\) sang \(\left( 2 \right)\) của một khối khí được mô tả ở đồ thị bên dưới. Nhiệt độ của khối khí là không đổi.

A.

Đường đồ thị biểu diễn quá trình nén (dãn) đẳng nhiệt của khối khí

B.

Thể tích của khối khí ở trạng thái \(\left( 1 \right)\) gấp \(4\) lần thể tích khối khí ở trạng thái \(\left( 2 \right).\)

C.

Nhiệt độ của khối khi ở trạng thái \(\left( 2 \right)\) cao hơn nhiệt độ của khối khí ở trạng thái \(\left( 1 \right).\)

D.

Nếu trạng thái \(\left( 1 \right)\) có thể tích là \(3\) lít thì thể tích khí ở trạng thải \(\left( 2 \right)\) là \(12\) lít

Lời giải:

Đáp án đúng: Đúng, Sai, Sai, Đúng

a) Đường đồ thị biểu diễn quá trình nén (dãn) đẳng nhiệt của khối khí ® Đúng, đồ thị đi qua đường vuông góc với trục nhiệt độ, nhiệt độ không đổi. Đường đồ thị biểu diễn quá trình nén (dãn) đẳng nhiệt của khối khí.

Đáp án đúng là Đúng.

b) Thể tích của khối khí ở trạng thái \(\left( 1 \right)\) gấp \(4\) lần thể tích khối khí ở trạng thái \(\left( 2 \right)\) ® Sai, định luật Boyle:

\({p_1}{V_1} = {p_1}V \Rightarrow {p_1} = 4{p_2} \to {V_2} = 4{V_1}\)

Thể tích của khối khí ở trạng thái \(\left( 2 \right)\) gấp \(4\) lần thể tích khối khí ở trạng thái \(\left( 1 \right).\)

Đáp án đúng là Sai.

c) Nhiệt độ của khối khi ở trạng thái \(\left( 2 \right)\) cao hơn nhiệt độ của khối khí ở trạng thái \(\left( 1 \right)\) ® Sai, đường đẳng nhiệt nên \({T_2} = {T_1}.\)

Đáp án đúng là Sai.

d) Nếu trạng thái \(\left( 1 \right)\) có thể tích là \(3\) lít thì thể tích khí ở trạng thải \(\left( 2 \right)\) là \(12\) lít ® Đúng, ta có:

\({V_2} = 4{V_1} = 4 \cdot 3 = 12\) lít.

Đáp án đúng là Đúng.

Câu 21:

Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của bếp từ được mô tả như hình dưới. Nhận định nào sau đây là đúng hay sai về nguyên tắc hoạt động của bếp từ?

A.

Bếp từ hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

B.

Nồi kim loại nóng lên được là do nhiệt sinh ra từ mặt bếp truyền lên nồi như bếp điện

C.

Nguyên nhân làm nồi kim loại nóng lên là do tác dụng nhiệt của dòng điện cảm ứng ở đáy nồi

D.

Dòng điện cảm ứng xuất hiện ở nồi đun là do dòng Foucault

Lời giải:

Đáp án đúng: Đúng, Sai, Đúng, Đúng

a) Nồi kim loại nóng lên được là do nhiệt sinh ra từ mặt bếp truyền lên nồi như bếp điện ® Đúng, bếp từ hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Đáp án đúng là Đúng.

b) Nồi kim loại nóng lên được là do nhiệt sinh ra từ mặt bếp truyền lên nồi như bếp điện ® Sai, nguyên nhân làm nồi kim loại nóng lên là do tác dụng nhiệt của dòng điện cảm ứng ở đáy nồi.

Đáp án đúng là Sai.

c) Nguyên nhân làm nồi kim loại nóng lên là do tác dụng nhiệt của dòng điện cảm ứng ở đáy nồi ® Đúng.

Đáp án đúng là Đúng.

d) Dòng điện cảm ứng xuất hiện ở nồi đun là do dòng Foucault ® Đúng, dòng điện cảm ứng xuất hiện ở nồi đun là do dòng Foucault.

Đáp án đúng là Đúng.

Câu 22:

Radon \(^{222}Rn\) là một loại khí phóng xạ được giải phóng từ sự phân rã tự nhiên của các nguyên tố Uranium, Thorium và Radium trong đá và đất. Khi Radon không màu, không mùi, không vị, thấm qua mặt đất và khuếch tán vào không khi. Radon có thể xâm nhập và tích tụ trong các ngôi nhà theo các con đường như trong hình vẽ bên. Lượng radon tích tụ trong nhà với nồng độ cao, trong một khoàng thời gian dài có thể tăng nguy cơ ung thư phổi cho những người sinh sống trong đó. Người ta ước tính sự xâm nhập và tích tụ của Radon trong các ngôi nhà, cứ \(15\) ngôi nhà thì có \(1\) ngôi nhà có mức Radon cao, đạt hoặc vượt quá \(4,00\,\,pCi\) \((1\,\,pCi = 3,66 \cdot {10^{ - 2}}\,\,Bq)\) trong mỗi lít không khí. Cho biết chu kì bán rã của Radon là \(3,82\) ngày.

A.

Cách đơn giản làm giảm hàm lượng Radon tích tụ trong nhà là mở cửa để không khí lưu thông

B.

Hằng số phóng xạ của Radon là \(5,04 \cdot {10^{ - 5}}\,\,{s^{ - 1}}.\)

C.

Một gam Radon có độ phóng xạ là \(1,37 \cdot {10^{17}}\,\,Bq.\)

D.

Có \(2,30 \cdot {10^4}\) nguyên tử khí Radon trong mỗi \({m^3}\) không khí thì độ phóng xạ của nó đạt mức \(4,00\,\,pCi.\)

Lời giải:

Đáp án đúng: Đúng, Sai, Sai, Sai

a) Cách đơn giản làm giảm hàm lượng Radon tích tụ trong nhà là mở cửa để không khí lưu thông ® Đúng.

Đáp án đúng là Đúng.

b) Hằng số phóng xạ của Radon là \(5,04 \cdot {10^{ - 5}}\,\,{s^{ - 1}}\) ® Sai, hằng số phóng xạ:

\(\lambda = \frac{{\ln 2}}{T} = \frac{{\ln 2}}{{3,82 \cdot 24 \cdot 3600}} = 0,21 \cdot {10^{ - 5}}\,\,{s^{ - 1}}\)

Đáp án đúng là Sai.

c) Một gam Radon có độ phóng xạ là \(1,37 \cdot {10^{17}}\,\,Bq\) ® Sai, độ phóng xạ có trong \(1\,\,gam\,\,Ra\) là:

\({H_0} = \lambda {N_0} = \lambda \frac{{{m_0} \cdot {N_A}}}{A}\)

\({H_0} = 0,21 \cdot {10^{ - 5}}\frac{{1 \cdot 6,02 \cdot {{10}^{23}}}}{{222}} \approx 5,69 \cdot {10^{15}}\,\,Bq\)

Đáp án đúng là Sai.

d) Có \(2,30 \cdot {10^4}\) nguyên tử khí Radon trong mỗi \({m^3}\) không khí thì độ phóng xạ của nó đạt mức \(4,00\,\,pCi\) ® Sai, độ phóng xạ có trong \(2,30 \cdot {10^4}\) nguyên tử khí Radon là:

\(H = \lambda N = 0,21 \cdot {10^{ - 5}} \cdot 2,30 \cdot {10^4} \approx 0,048\,\,Bq \approx 1,32\,\,pCi\)

Đáp án đúng là Sai.

Câu 23:

Sử dụng các thông tin sau cho câu 1 và câu 2: Một lon đồng cách nhiệt với môi trường có khối lượng \(20\,\,g\) chứa \(50\,\,g\) nước ở nhiệt độ \(84^\circ C.\) Một khối đồng có khối lượng \(47\,\,g\) ở nhiệt độ \(990^\circ C\) được thả xuống nước như thể hiện trong hình dưới đây.

Kết quả là nhiệt độ của lon và bên trong của nó đạt \(100^\circ C,\) và một số nước biến thành hơi nước. Cho nhiệt dung riêng của đồng \(390\,\,J/(kg \cdot K),\) nhiệt dung riêng của nước \(4200\,\,J/(kg \cdot K),\) nhiệt hóa hơi riêng của nước \(2,3 \cdot {10^6}\,\,J/kg.\)

Câu 1: Nhiệt lượng khối đồng tỏa ra khi nó nguội đến \(100^\circ C\) là bao nhiêu \(kJ?\) (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)

Lời giải:

Đáp án đúng: 16,3

Nhiệt lượng khối đồng tỏa ra khi nó nguội đến \(100^\circ C\) là

\({Q_{toa}} = {m_d}{c_d}({t_d} - {t_{cb}}) = 47 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 390(990 - 100) = 16313,7\,J = 16,3\,\,kJ\)

Đáp án đúng là 16,3.

Câu 24:

Sử dụng các thông tin sau cho câu 1 và câu 2: Một lon đồng cách nhiệt với môi trường có khối lượng \(20\,\,g\) chứa \(50\,\,g\) nước ở nhiệt độ \(84^\circ C.\) Một khối đồng có khối lượng \(47\,\,g\) ở nhiệt độ \(990^\circ C\) được thả xuống nước như thể hiện trong hình dưới đây.

Kết quả là nhiệt độ của lon và bên trong của nó đạt \(100^\circ C,\) và một số nước biến thành hơi nước. Cho nhiệt dung riêng của đồng \(390\,\,J/(kg \cdot K),\) nhiệt dung riêng của nước \(4200\,\,J/(kg \cdot K),\) nhiệt hóa hơi riêng của nước \(2,3 \cdot {10^6}\,\,J/kg.\)

Câu 2: Khối lượng nước bị hóa hơi là bao nhiêu gam? (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)

Lời giải:

Đáp án đúng: 5,58

Phương trình cân bằng nhiệt là:

\({Q_{thu}} = {Q_{toa}}\)

\(\leftrightarrow ({m_{lon}}{c_{lon}} + {m_n}{c_n})({t_{cb}} - t) + {m_{n1}} \cdot L = {Q_{toa}}\)

\(\begin{array}{l} \leftrightarrow (20 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 390 + 50 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 4200)(100 - 84) + {m_{n1}} \cdot 2,3 \cdot {10^6} = 16313,7\\ \to {m_{n1}} \approx 5,578 \cdot {10^{ - 3}}\,\,kg \approx 5,58\,\,gam\end{array}\)

Đáp án đúng là 5,58.

Câu 25:

Bình kín đựng khí Helium chứa \(1,505 \cdot {10^{23}}\) nguyên tử Helium ở điều kiện \(0^\circ C\) và áp suất trong bình là \(1\,atm.\) Thể tích của bình đựng khí trên là bao nhiêu lít? (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)

Lời giải: