Câu hỏi:

a) Áp suất khí trong bình trước và sau khi bắn đinh tuân theo định luật Boyle → Sai, định luật Boyle chỉ áp dụng cho các khối khí lí tưởng xác định. Số mol khí trước và sau khi bắn đã có sự thay đổi nên áp suất khí trước và sau khi bắn đinh không tuân theo định luật Boyle.

Đáp án đúng là Sai.

b) Nội năng của khí trong bình giảm sau mỗi lần bắn do khí đã thực hiện công để đẩy đinh → Đúng, khi khối khí đẩy đinh ra ngoài, nhiệt độ khối khí không đổi và khối khí đang thực hiện công: A < 0. Khi này nội năng của khí sẽ giảm so với lúc ban đầu.

Đáp án đúng là Đúng.

c) Lượng khí chứa trong bình lúc ban đầu xấp xỉ 6,1 mol → Đúng, áp dụng phương trình Claperon cho khối khí lúc ban đầu:

\({p_0}{V_0} = {n_0}.R.{T_0} \Rightarrow {n_0} = \frac{{{p_0}.{V_0}}}{{R.{T_0}}} = \frac{{10.15}}{{0,082.\left( {27 + 273} \right)}} \approx 6,1\,\,mol\)

Đáp án đúng là Đúng.

d) Người thợ có thể bắn được tối đa 180 cây đinh trước khi máy nén nạp lại khí → Sai, 

Số mol khí còn lại trong bình khi áp suất \({\rm{p'}} = 4{\rm{\;atm}}\):

\(p'.{V_0} = n'.R.{T_0} \Rightarrow n' = \frac{{p'.{V_0}}}{{R.{T_0}}}\)

Số mol khí đã thoát ra bên ngoài cho đến khi bình nén nạp lại khí: 

\(\Delta n = {n_0} - n' = \frac{{{V_0}}}{{R.{T_0}}}.\left( {{p_0} - p'} \right)\)

Số mol khí thoát ra ngoài sau mỗi lần bắn: 

\(pV = n.R.{T_0} \Rightarrow n = \frac{{p.V}}{{R.{T_0}}}\)

Tổng số lần bắn trước khi bình nén nạp lại khí:

Số lần \( = \frac{{\Delta n}}{n} = \frac{{\left( {{p_0} - p'} \right).{V_0}}}{{p.V}} = \frac{{\left( {10 - 4} \right).15}}{{1.0,6}} = 150\) lần

Đáp án đúng là Sai.

a) Quá trình nóng chảy của nước đá diễn ra trong giai đoạn từ A đến C → Sai, quá trình nóng chảy của nước đá chỉ diễn ra ở giai đoạn B đến C. Từ A đến B là giai đoạn cung cấp nhiệt lượng để nước đá tăng từ \(-8^{\circ} \mathrm{C}\) đến \(0^{\circ} \mathrm{C}\).

Đáp án đúng là Sai.

b) Trong khoảng giữa D và E, vật chất tồn tại ở cả hai thể lỏng và thể khí → Đúng, Giai đoạn từ D đến E, vật chất tồn tại ở cả hai thể lỏng và thể khí do đang trong quá trình hóa hơi. Quá trình này sẽ kết thúc khi toàn bộ chất lỏng được chuyển hoàn toàn thành thể khí.

Đáp án đúng là Đúng.

c) Cần cung cấp nhiệt lượng bằng 920 kJ để 20% khối lượng nước chuyển thể thành hơi nước trong giai đoạn CE → Sai, 

Nhiệt lượng cần cung cấp để nước tăng từ \(0^{\circ} \mathrm{C}\) đến \(100^{\circ} \mathrm{C}\):

\({Q_{CD}} = m.c.\Delta t = 2.4180.\left( {100 - 0} \right) = {836.10^3}\,\,J\)

Nhiệt lượng cần cung cấp để 20% lượng nước hóa thành hơi nước:

\({Q_{DE}} = m'.L = {0,2.2.2,3.10^6} = {920.10^3}\,\,J\)

Tổng nhiệt lượng cần cung cấp trong giai đoạn CE:

\({Q_{CE}} = {Q_{CD}} + {Q_{DE}} = {1756.10^3}\,\,J = 1756\,\,kJ\)

Đáp án đúng là Sai.

d) Tổng nhiệt lượng cần cung cấp cho nước đá đến khi hóa hơi 20% lượng nước kể từ thời điểm ban đầu là 2457,6 kJ → Đúng, tổng nhiệt lượng cần cung cấp trong cả quá trình:

\(\begin{array}{l}Q = {Q_{AB}} + {Q_{BC}} + {Q_{CE}}\\ = 2.2100.\left[ {0 - \left( { - 8} \right)} \right] + {2.33,4.10^4} + {1756.10^3} = {2457,6.10^3}\,\,J = 2457,6\,\,kJ\end{array}\)

Đáp án đúng là Đúng.

a) Khi đưa nam châm lại gần vòng dây nhôm kín, vòng nhôm sẽ bị lệch khỏi vị trí ban đầu → Đúng, khi đưa nhanh nam châm lại gần vòng dây nhôm kín, từ thông xuyên qua vòng nhôm biến thiên làm xuất hiện hiện tượng cảm ứng điện từ và trong vòng dây có dòng điện cảm ứng chạy qua. Khi này, dòng điện cảm ứng trong vòng nhôm sẽ tương tác với từ trường của nam châm làm cho vòng nhôm chuyển động.

Đáp án đúng là Đúng.

b) Khi đưa nam châm lại gần vòng dây nhôm hở, vòng nhôm sẽ bị lệch khỏi vị trí ban đầu → Sai, khi đưa nhanh nam châm lại gần vòng dây nhôm hở, mặc dù từ thông xuyên qua vòng nhôm biến thiên nhưng trong vòng dây không có dòng điện cảm ứng vì vòng hở. Vì vậy, vòng nhôm sẽ đứng yên.

Đáp án đúng là Sai.

c) Nếu ta liên tục đưa thanh nam châm lại gần – ra xa vòng nhôm kín theo đường thẳng xuyên qua tâm vòng nhôm, vòng sẽ đung đưa theo chiều chuyển động của nam châm → Đúng, khi ta liên tục đưa nam châm lại gần – ra xa vòng nhôm kín, dòng điện cảm ứng trong vòng nhôm sẽ đổi chiều liên tục để chống lại sự tăng, giảm liên tục của từ thông. Khi này, ta có thể xem vòng nhôm như một nam châm điện. Vì vậy vòng nhôm sẽ đung đưa theo chiều chuyển động của nam châm do lực tương tác từ (hút – đẩy).

Đáp án đúng là Đúng.

d) Nếu ta thay vòng nhôm thành một cuộn dây 200 vòng được mắc kín. Khi đưa nam châm lại gần, từ thông xuyên qua mỗi vòng dây thay đổi một lượng 0,5 mWb trong khoảng thời gian 0,1 s thì độ lớn suất điện động cảm ứng trong cuộn dây là 1 mV → Sai, suất điện động cảm ứng có độ lớn: 

\(\left| {{e_C}} \right| = \left| { - N\frac{{\Delta \phi }}{{\Delta t}}} \right| = \left| { - 200.\frac{{{{0,5.10}^{ - 3}}}}{{0,1}}} \right| = 1\,\,V\)

Đáp án đúng là Sai.

a) Hằng số phóng xạ của \({}^{60}Co\) là 4,17.10^-8 s^-1 → Sai, hằng số phóng xạ của \({}^{60}Co\):  

\(\lambda  = \frac{{\ln 2}}{T} = \frac{{\ln 2}}{{5,27.365.86400}} \approx {4,17.10^{ - 9}}\,\,{s^{ - 1}}\)

Đáp án đúng là Sai.

b) Tại thời điểm ban đầu, mỗi giây có khoảng 7,4.10¹³ phân rã xảy ra → Đúng, độ phóng xạ ban đầu là:

\({H_0} = 2\,\,kCi = {7,4.10^{13}}\,\,Bq = {7,4.10^{13}}\) phân rã/s

Đáp án đúng là Đúng.

c) Thời gian chiếu xạ tăng vì hoạt độ của nguồn phóng xạ đã tăng lên theo thời gian → Sai, thời gian chiếu xạ tăng vì độ phóng xạ giảm theo thời gian sử dụng. 

Đáp án đúng là Sai.

d) Trong quá trình điều trị ung thư cho bệnh nhân, cần loại bỏ một khối u có 2.10¹⁰ tế bào. Giả sử độ phóng xạ không đổi trong suốt quá trình điều trị (H₀ = 2 kCi) và chỉ có khoảng 0,01% năng lượng phát ra đến được khối u trong một đợt chiếu xạ (3 phút), bệnh nhân cần 11 buổi xạ trị để tiêu diệt hoàn toàn khối u → Đúng, 

Năng lượng mà khối u hấp thụ trong một lần chiếu xạ:

\(\mathrm{E}_0=0,01 \% \cdot \mathrm{H}_0 \cdot\left(\mathrm{E}_{1 \text { phân rã }} \times 1,6 \cdot 10^{-13}\right) \cdot \mathrm{t}_{1 \text { lần chiếu xạ }}\)

Tổng năng lượng cần thiết để tiêu diệt khối u:

\(\mathrm{E}=2.10^{10} \times \mathrm{E}_{\text {tiêu diệt 1 tế bào}}\) 

Số lần chiếu xạ để tiêu diệt hoàn toàn khối u:

\(\begin{aligned} & \mathrm{n}=\frac{\mathrm{E}}{\mathrm{E}_0}=\frac{2 \cdot 10^{10} \times \mathrm{E}_{\text {tiêu diệt 1 tế bào }}}{0,01 \% \cdot \mathrm{H}_0 \cdot\left(\mathrm{E}_{1 \text { phân rã }} \times 1,6 \cdot 10^{-13}\right) \cdot \mathrm{t}_{1 \text { lần chiếu xạ }}} \\ & =\frac{2 \cdot 10^{10} \times \mathrm{E}_{\text {tiêu diệt 1 tế bào }}}{0,01 \% \cdot \mathrm{H}_0 \cdot\left(\mathrm{E}_{1 \text { phân rã }} \times 1,6 \cdot 10^{-13}\right) \cdot \mathrm{t}_{1 \text { lần chiếu xạ }}} \\ & =\frac{2 \cdot 10^{10} \times 3,0 \cdot 10^{-10}}{0,01 \% \times 7,4 \cdot 10^{13} \times\left(2,6 \times 1,6 \cdot 10^{-13}\right) \times(3 \times 60)}=10,8 \approx 11 \text { lần }\end{aligned}\)

Đáp án đúng là Đúng.

Ta thấy nhiệt độ nóng chảy của kim loại là \(1064^{\circ} \mathrm{C}\) nên kim loại này chính là vàng.

Nhiệt lượng mà kim loại nhận được trong quá trình nóng chảy:

\(Q = {99,3.10^3} - {67,2.10^3} = {32,1.10^3}\,\,J\)

Khối lượng của kim loại: 

\(m = \frac{Q}{{{\lambda _{vàng}}}} = \frac{{{{32,1.10}^3}}}{{{{6,4.10}^4}}} \approx 0,5\,\,kg\)

Đáp án đúng là 0,5.