Một nhóm học sinh thảo luận phương án thí nghiệm làm giảm ảnh hưởng của sự trao đổi nhiệt với môi trường khi đo nhiệt nóng chảy riêng của nước đá. Họ dùng các dụng cụ: Phễu chứa nước đá (1), dây điện trở (2), cốc (3), cân điện từ (4) như hình bên. Nhóm học sinh cho rằng: Trong thời gian cấp điện cho dây điện trở, nếu xác định được càng chính xác khối lượng nước đá tan chảy vào cốc do nhiệt lương nhận từ môi trường thì sẽ giảm được càng nhiều ảnh hường của sự trao đối nhiệt giữa nước đá với môi trường. Phương án thí nghiệm cùa họ gồm hai giai đoạn và được tóm tắt như sau: Giai đoạn 1: Chưa cấp điện cho dây điện trở: Xác định khối lượng \({{m}_{1}}\) của nước đá tan và đã chảy từ phễu vào cốc trong khoảng thời gian \({{t}_{1}}\). Giai đoạn 2: Cấp điện cho dây điện trở: Xác định khối lượng \({{m}_{2}}\) của nước đá tan và đã chảy từ phễu vào cốc trong khoảng thời gian \({{t}_{2}}\). Ở cả hai giai đoạn, coi rằng khối lượng nước đá tan và đã chảy vào cốc do nhiệt lượng nhận từ môi trường trong những khoảng thời gian bằng nhau là như nhau và bỏ qua các ảnh hưởng khác (bay hơi, ngưng tụ của nước.\).

Câu 23:

Một khung dây dẫn phẳng, kín có diện tích \(2,83\cdot {{10}^{-4}}\text{ }\!\!~\!\!\text{ }{{\text{m}}^{2}}\), gồm 22 vòng dây đặt trong từ trường đều sao cho cảm ứng từ \(\vec{B}\) vuông góc với mặt phẳng khung dây. Trong \(0,750\text{ }\!\!~\!\!\text{ s}\), độ lớn cảm ứng từ của từ trường tăng đều từ \(0,100\text{ }\!\!~\!\!\text{ T}\) đến \(0,600\text{ }\!\!~\!\!\text{ T}\).

Độ lớn suất điện động cảm ứng trong khung dây là \(x\cdot {{10}^{-3}}\text{ }\!\!~\!\!\text{ V}\). Tìm \(x\) (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)

Lời giải:

Đáp án đúng: 4,15

\(\left| {{e}_{c}} \right|=\dfrac{\left| \text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }\phi \right|}{\left| \text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }t \right|}=\dfrac{NS\cdot \text{cos}\alpha \cdot \left| \text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }B \right|}{\text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }t}=4,15\cdot {{10}^{-3}}\text{ }\!\!~\!\!\text{ V}\)

Câu 24:

Một khung dây dẫn phẳng, kín có diện tích \(2,83\cdot {{10}^{-4}}\text{ }\!\!~\!\!\text{ }{{\text{m}}^{2}}\), gồm 22 vòng dây đặt trong từ trường đều sao cho cảm ứng từ \(\vec{B}\) vuông góc với mặt phẳng khung dây. Trong \(0,750\text{ }\!\!~\!\!\text{ s}\), độ lớn cảm ứng từ của từ trường tăng đều từ \(0,100\text{ }\!\!~\!\!\text{ T}\) đến \(0,600\text{ }\!\!~\!\!\text{ T}\).

Biết điện trở của khung dây là \(0,260\text{ }\!\!\Omega\!\!\text{ }\). Nhiệt lượng tỏa ra trên khung dây trong khoảng thời gian từ trường biến thiên là \(x\cdot {{10}^{-5}}\text{ }\!\!~\!\!\text{ J}\). Tìm \(x\) (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)

Lời giải:

Đáp án đúng: 4,97

\(Q=\dfrac{e_{c}^{2}}{R}\text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }t=4,97\cdot {{10}^{-5}}\text{ }\!\!~\!\!\text{ J}.\)

Câu 25:

Trong các trạm không gian vũ trụ, cần thu hồi khí oxygen \({{\text{O}}_{2}}\) từ khí carbon dioxide \(\text{C}{{\text{O}}_{2}}\) do các nhà du hành thở ra để tái sử dụng. Trong một phương pháp thu hồi, cứ \(1,00\text{ }\!\!~\!\!\text{ molC}{{\text{O}}_{2}}\) tạo ra \(1,00\text{ }\!\!~\!\!\text{ mol}{{\text{O}}_{2}}\) và \(1,00\text{ }\!\!~\!\!\text{ mol}\) methane \(\text{C}{{\text{H}}_{4}}\). Sau một thời gian, lượng khí \(\text{C}{{\text{O}}_{2}}\) thu đươc là \(0,390\text{ }\!\!~\!\!\text{ kg}\). Khí \(\text{C}{{\text{H}}_{4}}\) và \({{\text{O}}_{2}}\) tạo thành từ lượng \(\text{C}{{\text{O}}_{2}}\) nói trên được chứa trong hai bình khác nhau ban đầu đều chứa chứa khí. Khối lượng mol của \(\text{C}{{\text{O}}_{2}}\) và \({{\text{O}}_{2}}\) lần lựợt là \(44,0\text{ }\!\!~\!\!\text{ g}/\text{mol}\) và \(32,0\text{ }\!\!~\!\!\text{ g}/\text{mol}\). Coi các khí là khí lí tưởng.

Bình chứa khí \(\text{C}{{\text{H}}_{4}}\) có thể tích 115 lít và được duy trì ở nhiệt độ \(-{{45}^{\circ }}\text{C}\). Áp suất của khí \(\text{C}{{\text{H}}_{4}}\) trong bình là \(x\cdot {{10}^{5}}\text{ }\!\!~\!\!\text{ Pa}\). Tìm \(x\) (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)

Lời giải:

Đáp án đúng: 1,46

Số mol của \(\text{C}{{\text{O}}_{2}}\) là \(390/44=195/22\text{ }\!\!~\!\!\text{ mol}\)

Vậy số \(\text{molC}{{\text{H}}_{4}}\) là \(195/22\text{ }\!\!~\!\!\text{ mol}\).

Theo phương trình Clayperon thì áp suất trong bình chứa \(\text{C}{{\text{H}}_{4}}\) là

\(P=\dfrac{nRT}{V}\approx 146103Pa\approx 1,46\cdot {{10}^{5}}Pa\)

Câu 26:

Trong các trạm không gian vũ trụ, cần thu hồi khí oxygen \({{\text{O}}_{2}}\) từ khí carbon dioxide \(\text{C}{{\text{O}}_{2}}\) do các nhà du hành thở ra để tái sử dụng. Trong một phương pháp thu hồi, cứ \(1,00\text{ }\!\!~\!\!\text{ molC}{{\text{O}}_{2}}\) tạo ra \(1,00\text{ }\!\!~\!\!\text{ mol}{{\text{O}}_{2}}\) và \(1,00\text{ }\!\!~\!\!\text{ mol}\) methane \(\text{C}{{\text{H}}_{4}}\). Sau một thời gian, lượng khí \(\text{C}{{\text{O}}_{2}}\) thu đươc là \(0,390\text{ }\!\!~\!\!\text{ kg}\). Khí \(\text{C}{{\text{H}}_{4}}\) và \({{\text{O}}_{2}}\) tạo thành từ lượng \(\text{C}{{\text{O}}_{2}}\) nói trên được chứa trong hai bình khác nhau ban đầu đều chứa chứa khí. Khối lượng mol của \(\text{C}{{\text{O}}_{2}}\) và \({{\text{O}}_{2}}\) lần lựợt là \(44,0\text{ }\!\!~\!\!\text{ g}/\text{mol}\) và \(32,0\text{ }\!\!~\!\!\text{ g}/\text{mol}\). Coi các khí là khí lí tưởng.

Khi một lượng khí \({{\text{O}}_{2}}\) được rút ra để sử dụng thì áp suất khí trong bình chứa khí \({{\text{O}}_{2}}\) bằng \(58\text{ }\!\!%\!\!\text{ }\) áp suất khí khi chưa rút, nhiệt độ của bình khí không đổi. Khối lượng \({{\text{O}}_{2}}\) đã được rút ra khỏi bình là bao nhiêu kilogam (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?

Lời giải:

Đáp án đúng: 0,12

Số mol khí \({{\text{O}}_{2}}\) đã rút ra khỏi bình là \(n-{{n}_{\text{c }\!\!\grave{\mathrm{o}}\!\!\text{ n }\!\!~\!\!\text{ }}}=\dfrac{PV}{RT}-0,58\dfrac{PV}{RT}=0,42\dfrac{PV}{RT}=\dfrac{819}{220}\)

Khối lượng khí \({{\text{O}}_{2}}\) đã rút ra là \(\dfrac{819}{220}\cdot 32\approx 119\text{ }\!\!~\!\!\text{ g}\approx 0,12\text{ }\!\!~\!\!\text{ kg}\)

Câu 27:

Trước đây, để thuận tiện cho việc xem giờ, các nhà sản xuất đồng hồ đã son mặt số và kim của đồng hồ bằng một lớp dạ quang chứa đồng vị phóng xạ radium \(~_{88}^{226}Ra\) có chu kỳ bán rã là 1600 năm. Ban đầu, lớp dạ quang này chứa \(6,3\mu \text{ }\!\!~\!\!\text{ g}~_{88}^{226}Ra\). Lấy số ngày trong một năm là 365. Khối lượng mol của \(~_{88}^{226}\text{Ra}\) là \(226\text{ }\!\!~\!\!\text{ g}/\text{mol}\).

Độ phóng xạ ban đầu của lượng \(~_{88}^{226}Ra\) được sơn trên đồng hồ là bao nhiêu megabecoren ( MBq , làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?

Lời giải:

Đáp án đúng: 0,23

Độ phóng xạ ban đầu: \({{H}_{0}}=\lambda {{N}_{0}}=\dfrac{\text{ln}2}{T}\cdot \dfrac{{{m}_{0}}}{A}\cdot {{N}_{A}}\approx 230530Bq\approx 0,23\text{MBq}\)

Câu 28:

Trước đây, để thuận tiện cho việc xem giờ, các nhà sản xuất đồng hồ đã son mặt số và kim của đồng hồ bằng một lớp dạ quang chứa đồng vị phóng xạ radium \(~_{88}^{226}Ra\) có chu kỳ bán rã là 1600 năm. Ban đầu, lớp dạ quang này chứa \(6,3\mu \text{ }\!\!~\!\!\text{ g}~_{88}^{226}Ra\). Lấy số ngày trong một năm là 365. Khối lượng mol của \(~_{88}^{226}\text{Ra}\) là \(226\text{ }\!\!~\!\!\text{ g}/\text{mol}\).

Sau bao nhiêu năm thì độ phóng xạ của lượng \(~_{88}^{226}Ra\) còn lại bằng \(12,5\text{ }\!\!%\!\!\text{ }\) so với độ phóng xạ ban đầu (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Lời giải: