28 câu hỏi 60 phút
Một bình đun nước tự động ngắt điện khi nước đã sôi. Khi đun nước, nắp bình được đậy kín và che kín miệng bình. Sau khi nước sôi, ta nhấn nút để mở miệng bình thì một luồng hơi nước bắn ra mạnh và nhanh. Nguyên nhân gây ra hiện tượng này là lượng nước trong bình
có nhiệt độ tăng quá cao (cao hơn nhiệt độ sôi) gây ra áp suất lớn
hóa hơi một phần và nhiệt độ khí trong bình tăng cao gây áp suất lớn
bắt đầu hóa hơi và nhiệt độ của nước tiếp tục tăng cao gây áp suất lớn
được đun nóng liên tục nên áp suất của nước trong bình tăng cao và tràn ra ngoài khi mở nắp miệng bình
Khi đun nước, nắp bình được đậy kín và che kín miệng bình, nhiệt độ của lượng nước trong bình tăng đến nhiệt độ sôi thì nước bắt đầu hóa hơi. Trong khi đó, nhiệt độ của khối khí trong bình cũng tăng, do bình được đậy kín nên áp suất của khối khí tăng. Sau khi nước sôi, ta nhấn nút để mở miệng bình thì khối khí ở áp suất cao sẽ đẩy lượng hơi nước ra ngoài.
Khi đun nước, nắp bình được đậy kín và che kín miệng bình, nhiệt độ của lượng nước trong bình tăng đến nhiệt độ sôi thì nước bắt đầu hóa hơi. Trong khi đó, nhiệt độ của khối khí trong bình cũng tăng, do bình được đậy kín nên áp suất của khối khí tăng. Sau khi nước sôi, ta nhấn nút để mở miệng bình thì khối khí ở áp suất cao sẽ đẩy lượng hơi nước ra ngoài.
Vật chất ở thể rắn có
Từ độ thị, ta xác định được khoảng thời gian cung cấp nhiệt để lượng nước đá nóng chảy hoàn toàn là \(_{1}=220\) giây.
Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn:
\(H=\frac{{{A}_{c\acute{o}~\acute{i}ch}}}{{{A}_{to\grave{a}n~phn}}}.100%\) \({{Q}_{1}}={{A}_{c\acute{o}~\acute{i}ch}}=\frac{H.{{A}_{to\grave{a}n~phn}}}{100%}=\frac{H.\mathcal{P}{{.}_{1}}}{100%}=\frac{98.1000.220}{100}=215~600\) J.
Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá thu được từ thí nghiệm trên là:
\(=\frac{{{Q}_{1}}}{m}=\frac{215600}{0,65}\approx 3,{{32.10}^{5}}\) J/kg.
Một bạn học sinh làm thí nghiệm đo nhiệt nóng chảy riêng của nước đá. Bạn sử dụng 0,65 kg nước đá ở 0 °C và nguồn cung cấp nhiệt có công suất 1 000 W, hiệu suất 98 %. Bạn học sinh theo dõi và vẽ đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ của nước đá theo thời gian như hình bên dưới.
Biết nhiệt dung riêng của nước là 4 200 J/(kg.K). Khoảng thời gian kể từ thời điểm nước đá tan hoàn toàn đến thời điểm nước bắt đầu sôi xấp xỉ bằng
Khoảng thời gian \(_{2}\) (s) kể từ thời điểm nước đá tan hoàn toàn đến thời điểm nước bắt đầu sôi là:
Ta có: \({{Q}_{2}}=m.c.T=\frac{H.\mathcal{P}{{.}_{2}}}{100%}\) Û \(_{2}=\frac{m.c.T.100%}{H.\mathcal{P}}=\frac{0,65.4200.\left( 100-0 \right).100}{98.1000}\approx 279\) giây.
Vào những ngày thời tiết lạnh buốt hoặc vào buổi tối khi sương xuống, chúng ta cần mặc thêm áo ấm khi đi ra đường để ngăn cơ thể mất nhiệt quá nhanh. Vì nhiệt độ cơ thể lúc này cao hơn nhiệt độ môi trường nên có xu hướng tỏa nhiệt làm nhiệt độ cơ thể giảm nhanh gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe.
Một bạn học sinh dùng ấm điện có công suất không đổi để cung cấp nhiệt lượng cho một khối nước đá ở 0 °C, có khối lượng m (kg). Sau khi đun được một khoảng thời gian ngắn, bạn bắt đầu theo dõi và thu được đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt độ của nước đá theo nhiệt lượng cung cấp như hình bên dưới. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường và ấm điện. Xem sự bay hơi của nước trong quá trình nóng chảy và tăng nhiệt độ là không đáng kể. Biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,34.105 J/kg; nhiệt dung riêng và nhiệt hóa hơi riêng của nước lần lượt là 4 200 J/(kg.K) và 2,3.106 J/kg.
Nhiệt lượng nước đá nhận vào để nóng chảy hoàn toàn là 660 kJ
Khối lượng nước đá ban đầu m = 2 kg
Nhiệt lượng nước nhận vào để hóa hơi hoàn toàn (tính từ thời điểm nước bắt đầu sôi) là 600 kJ
Nếu công suất của ấm điện là 1 000 W thì khoảng thời gian từ thời điểm bắt đầu đun đến thời điểm nước vừa hóa hơi hoàn toàn là 2 100 giây
Một chiếc xe khách chạy trên đường cao tốc Bắc – Nam hướng đi từ Hà Nội đến thành phố Hồ Chí Minh trong ngày hè. Xe đi vào sáng sớm với nhiệt độ ngoài trời là 27 °C. Thể tích khối khí chứa trong mỗi lốp xe là 120 lít và áp suất trong các lốp xe là 240 kPa. Xem nhiệt độ của khối khí trong lốp xe gần bằng với nhiệt độ ngoài trời, khối khí chứa trong các lốp xe là khí lí tưởng
Số mol khí chứa trong mỗi lốp xe xấp xỉ bằng 11,6 mol
Đến giữa trưa xe “dừng chân” ở Cam Lộ - Quảng Trị, nhiệt độ ngoài trời và nhiệt độ khối khí trong mỗi lốp được xem bằng nhau và bằng 45 °C. Nếu thể tích và số mol của khối khí chứa trong mỗi lốp xe không đổi thì áp suất của khối khí trong mỗi lốp xe và động năng tịnh tiến trung bình của mỗi phân tử khí khi đó lần lượt là 254,4 kPa và 3,73.10-22 J
Thực tế khi sử dụng nhiệt kế hồng ngoại đo nhiệt độ của lốp, người ta thấy nhiệt độ của lốp xe có thể cao hơn nhiệt độ ngoài trời và nhiệt độ bề mặt đường. Nguyên nhân là trong quá trình chuyển động, lốp xe chịu tác dụng của lực ma sát với mặt đường; lốp xe bị biến dạng liên tục trong quá trình chuyển động; hấp thụ nhiệt từ mặt trời,…
Khi kiểm tra, nhiệt độ của khối khí trong mỗi lốp xe tăng đến 65 °C và thể tích lốp xe không thay đổi, để áp suất khối khí trong lốp xe giảm còn 240 kPa (không thay đổi nhiệt độ và thể tích khối khí trong mỗi lốp xe) thì cần xả bỏ một lượng khí có số mol xấp xỉ bằng 1,3 mol
Một khung dây dẫn kín phẳng có N vòng, diện tích mỗi vòng là S (m2), có thể quay đều với tần số góc w (rad/s) quanh trục D như hình bên.
Biết tại thời điểm t = 0 thì góc hợp bởi vector cảm ứng từ và vector pháp tuyến của khung dây dẫn là \({{\text{ }\!\!\varphi\!\!\text{ }}_{0}}\) (rad); điện trở của khung dây dẫn là r (W).
Chọn chiều dương là chiều quay của khung dây.
Từ thông xuyên qua diện tích S của mỗi vòng dây dẫn tại thời điểm t (s) có dạng là \(\left( \text{t} \right)=\text{BS}\cos \left( \text{ }\!\!\omega\!\!\text{ t}+{{\text{ }\!\!\varphi\!\!\text{ }}_{0}} \right)\) (Wb)
Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây dẫn kín tại thời điểm t (s) có dạng là \({{\text{e}}_{\text{c}}}=\text{NBS}\cos \left( \text{ }\!\!\omega\!\!\text{ t}+{{\text{ }\!\!\varphi\!\!\text{ }}_{0}}-\frac{\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}{2} \right)\) (V)
Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây dẫn kín là dòng điện xoay chiều có cường độ dòng điện biến thiên điều hòa theo thời gian với chu kì \(\text{T}=\frac{2\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}{\text{ }\!\!\omega\!\!\text{ }}\) (s)
Nếu nối hai đầu của khung dây dẫn vào điện trở R (W) thì cường độ dòng điện chạy trong mạch tại thời điểm t (s) có dạng là \(\text{i}=\frac{\text{NBS }\!\!\omega\!\!\text{ }}{\text{R}}\cos \left( \text{ }\!\!\omega\!\!\text{ t}+{{\text{ }\!\!\varphi\!\!\text{ }}_{0}}-\frac{\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}{2} \right)\) (A)
Máy cán vật liệu thô thành lá vật liệu có độ dày được điều chỉnh tự động là một sản phẩm ứng dụng tính chất đâm xuyên của tia phóng xạ như hình bên dưới. Biết rằng, với một nguồn phóng xạ mới, chùm tia phóng xạ sẽ giảm độ phóng xạ đi \({{\text{n}}_{0}}=8\) lần khi đi qua lá thép có độ dày tiêu chuẩn \({{\text{d}}_{0}}=6\) mm. Nếu người ta cài đặt máy để cán được lá thép có độ dày \({{\text{d}}_{1}}\) thì độ phóng xạ khi qua lá thép sẽ giảm \({{\text{n}}_{1}}={{\text{n}}_{0}}^{\frac{{{\text{d}}_{1}}}{{{\text{d}}_{0}}}}\) lần.
Nguyên lí hoạt động của máy cán vật liệu có độ dày được điều chỉnh tự động là: Ở độ dày tiêu chuẩn của lá vật liệu, đầu thu sẽ nhận một độ phóng xạ xác định, do đó mức tín hiệu ở đầu thu cũng xác định. Khi đó, hệ thống máy tính sẽ không gửi tín hiệu điều chỉnh vị trí con lăn. Nếu lá vật liệu có độ dày khác độ dày tiêu chuẩn thì tín hiệu đầu thu sẽ thay đổi (do độ phóng xạ tới đầu thu bị thay đổi). Thông qua hệ thống máy tính, một tín hiệu điều chỉnh vị trí con quay cán vật liệu sẽ được gửi đi nhằm đưa độ dày của lá vật liệu trở về giá trị tiêu chuẩn \({{\text{d}}_{0}}\)
Nếu người ta cài đặt máy để cán được lá thép có độ dày 8 mm thì độ phóng xạ khi qua lá thép sẽ giảm 10 lần
Khi độ dày lá thép thay đổi từ 6 mm sang 8 mm thì độ phóng xạ tới đầu thu sẽ giảm 2 lần
Nếu thay nguồn phóng xạ mới bằng một nguồn cùng loại đã sử dụng một khoảng thời gian bằng chu kì bán rã của nguồn phóng xạ và giữ nguyên tín hiệu ở đầu thu đã cài đặt để sản xuất lá thép có độ dày tiêu chuẩn \({{\text{d}}_{0}}\) thì độ dày \({{\text{d}}_{3}}\) của lá vật liệu được sản xuất ra sẽ bằng 4 mm