Một nhóm học sinh tìm hiểu về mối liên hệ giữa sự thay đổi nội năng của một khối khí xác định và nhiệt độ của nó. Họ đã thực hiện các nội dung sau: (I) Chuẩn bị các dụng cụ: Xilanh có pit-tông và cảm biến nhiệt độ (hình vẽ); (II) Họ cho rằng khi làm thay đổi nội năng của khối khí trong xilanh bằng cách tăng, giảm thể tích thì nhiệt độ của khối khí thay đổi; (III) Họ đã làm thí nghiệm nén khối khí trong xilanh và thu được kết quả là nhiệt độ khối khí tăng lên; (IV) Họ kết luận rằng thí nghiệm này đã chứng minh được nội dung ở (II).

Câu 22:

Để xác định máu trong cơ thể một bệnh nhân, bác sĩ tiêm vào máu người đó 10 cm³ một dung dịch chứa \({}_{11}^{24}Na\) có chu kì bán rã 15 giờ với nồng độ 10^-3 mol/lít

A.

Số mol \({}_{11}^{24}Na\) đã đưa vào trong máu bệnh nhân là n = 10^-5 mol

B.

Khối lượng \({}_{11}^{24}Na\) đã đưa vào trong máu bệnh nhân là m₀ = 2,4.10^-4 g

C.

Sau 6 giờ lượng chất phóng xạ \({}_{11}^{24}Na\) còn lại trong máu bệnh nhân là m = 1,8.10^-4 g

D.

Sau 6 giờ người ta lấy ra 10 cm³ máu bệnh nhân và đã tìm thấy 1,5.10^-8 mol của chất \({}_{11}^{24}Na\). Giả thiết rằng chất phóng xạ được phân bố trong toàn bộ thể tích máu bệnh nhân. Thể tích máu trong cơ thể bệnh nhân là V = 5 lít

Lời giải:

Đáp án đúng: Đúng, Đúng, Đúng, Đúng

a) ĐÚNG - Số mol \({}_{11}^{24}Na\) đã đưa vào trong máu bệnh nhân là \(n={{C}_{M}}.V={{10}^{-3}}{{.10.10}^{-3}}={{10}^{-5}}mol\).

b) ĐÚNG - Khối lượng \({}_{11}^{24}Na\) đã đưa vào trong máu bệnh nhân là: m0 =n.M= 2,4.10^-4 g.

c) ĐÚNG - Sau 6 giờ lượng chất phóng xạ \({}_{11}^{24}Na\) còn lại trong máu bệnh nhân là:\(m\text{ }=\text{ }{{\text{m}}_{0}}{{.2}^{\frac{-6}{15}}}\approx {{1,819.10}^{-4}}g\).

d) ĐÚNG - Sau 6 giờ người ta lấy ra 10 cm³ máu bệnh nhân và đã tìm thấy 1,5.10^-8 mol của chất \({}_{11}^{24}Na\). Thể tích máu trong cơ thể bệnh nhân là \(V\text{ }=\text{ }5\text{ }l\acute{i}t.\)

Câu 23:

Một bình oxygen y tế bệnh nhân thở trong giai đoạn phục hồi sức khỏe, bệnh nhân cần di chuyển thường xuyên hoặc bệnh nhân thở tại nhà có thể tích cố định là 10 lít chứa khí oxygen với áp suất ban đầu là 150 atm ở nhiệt độ 20 °C. Khí trong bình tuân theo định luật khí lý tưởng.

Nếu nhiệt độ của bình oxygen tăng lên đến 40 °C, áp suất của oxy trong bình sẽ thay đổi như thế nào? Tính áp suất mới của oxy trong bình (làm tròn đến chữ số hàng phần mười)

Lời giải:

Đáp án đúng:

160

\(\left\{ \begin{align} & {{T}_{1}}=20+273=293K \\ & {{T}_{1}}=39,5+273=312,5K \\ \end{align} \right.\)

Vì thể tích của bình là cố định, ta có thể sử dụng công thức biến đổi của định luật khí lý tưởng cho áp suất và nhiệt độ: \(\frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{T}_{2}}}\Rightarrow {{p}_{2}}=150\cdot \frac{312,5}{293}\approx 159,98(atm)\approx 160\left( \text{a}tm \right)\)

Câu 24:

Một bình oxygen y tế bệnh nhân thở trong giai đoạn phục hồi sức khỏe, bệnh nhân cần di chuyển thường xuyên hoặc bệnh nhân thở tại nhà có thể tích cố định là 10 lít chứa khí oxygen với áp suất ban đầu là 150 atm ở nhiệt độ 20 °C. Khí trong bình tuân theo định luật khí lý tưởng.

Giả sử một người sử dụng bình oxygen và giảm số phân tử oxygen trong bình còn 1,505·10²⁴ phân tử ở nhiệt độ 20 °C. Khi đó, áp suất của oxygen trong bình là bao nhiêu atm? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)

Lời giải:

Đáp án đúng:

6

Số mol khí oxygen là \(n=\frac{N}{{{N}_{A}}}=\frac{{{1,505.10}^{24}}}{{{6,02.10}^{23}}}=2,5(mol)\)

Dùng phương trình Calpeyron: pV=nRT \(\Rightarrow p=\frac{n\text{R}T}{V}=\frac{2,5.8,31.293}{{{10.10}^{-3}}}=608707,5(Pa)=6(atm)\)

Câu 25:

Một dây dẫn thẳng nằm ngang truyền tải dòng điện xoay chiều từ nhà máy nhiệt điện Trà Vinh đến các khu vực xung quanh. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong dây dẫn này là I=106 A. Thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất tại khu vực Trà Vinh có độ lớn B=4×10⁻⁵ T và tạo với dây dẫn một góc sao cho lực từ đạt cực đại.

Biết dây dẫn có chiều dài L=500 m, thì tổng lực từ cực đại do từ trường Trái Đất tác dụng lên toàn bộ chiều dài dây dẫn là bao nhiêu Newton? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)

Lời giải:

Đáp án đúng:

3

Cường độ dòng điện cực đại \({{I}_{0}}=I\sqrt{2}\approx 150\text{A}\)

Lực từ cực đại tác dụng lên mỗi mét chiều dài của dây dẫn được tính bằng công thức: \(F=B.I.L.\sin \theta ={{4.10}^{-5}}.150.500.\sin {{90}^{0}}=3(N)\)

Câu 26:

Một dây dẫn thẳng nằm ngang truyền tải dòng điện xoay chiều từ nhà máy nhiệt điện Trà Vinh đến các khu vực xung quanh. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong dây dẫn này là I=106 A. Thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất tại khu vực Trà Vinh có độ lớn B=4×10⁻⁵ T và tạo với dây dẫn một góc sao cho lực từ đạt cực đại.

Nếu dây dẫn này truyền tải công suất P=22,000 W ở điện áp hiệu dụng U=220 V, thì cường độ dòng điện hiệu dụng trên dây là bao nhiêu Ampe, xem hệ số công suất là 1? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng p đơn vị)

Lời giải:

Đáp án đúng:

100

Công suất P và điện áp hiệu dụng U được liên hệ với cường độ dòng điện hiệu dụng của dây dẫn theo công thức: \(I=\frac{P}{U.\cos \varphi }=100\left( A \right)\)

Câu 27:

Nhà máy điện hạt nhân Diablo Canyon ở California, Mỹ có công suất phát điện là 1120 MW với hiệu suất 32%. Năng lượng phân hạch trung bình của một hạt nhân \(_{92}^{235}U\) là 200 MeV. Nước làm mát hấp thụ nhiệt lượng dư từ lò phản ứng và được xả ra biển sau khi qua quá trình làm mát trong các hệ thống trao đổi nhiệt. Khối lượng mol của \(_{92}^{235}U\) là 235 g/mol. Biết \(1\text{ }eV={{1,60.10}^{-19}}\text{ }J\). Khối lượng mol nguyên tử của \(_{92}^{235}U\) là 235 g/mol.

Trong một giây, số hạt nhân \(_{92}^{235}U\) phân hạch trong lò phản ứng của nhà máy Diablo Canyon là x.1020 hạt. Tính x. (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)

Lời giải: