Phần I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn
Câu 1: Phân tích đồ thị p-V của khí lý tưởng
Câu 2: Thông số trạng thái của khí
Câu 3: Nguyên lý I nhiệt động lực học
Câu 4: Định luật Boyle-Mariotte
Câu 5: Điều kiện tiêu chuẩn
Câu 6: Công trong quá trình đẳng áp
Câu 7: Tính số phân tử khí
Câu 8: Đơn vị đo áp suất
Câu 9: Nhiệt nóng chảy riêng
Câu 10: Nguyên lý hoạt động của khí áp kế
Câu 11: Nhiệt kế y tế
Câu 12: Tốc độ thay đổi nhiệt độ
Câu 13: Định luật Boyle về bọt khí
Câu 14: Định luật Gay-Lussac
Câu 15: Công thức chuyển đổi nhiệt độ
Câu 16: Thiết bị đo nhiệt hóa hơi riêng
Câu 17: Đồ thị pha của nước
Câu 18: Cấu trúc phân tử các thể
Phần I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn
Câu 1: Phân tích đồ thị p-V của khí lý tưởng
Đề bài: Một lượng khí lí tưởng có trạng thái biến đổi theo đồ thị hình bên. Chọn đáp án đúng.
Đáp án: A
Lời giải chi tiết:
Quan sát đồ thị p-V, ta thấy từ điểm (1) đến điểm (2): áp suất p không đổi (p = 4 atm), thể tích tăng từ 2 lít đến 4 lít
Đây là quá trình đẳng áp (áp suất không đổi)
Vì thể tích tăng nên khí dãn nở
Kết luận: Giai đoạn từ (1) sang (2) là dãn đẳng áp
Câu 2: Thông số trạng thái của khí
Đề bài: Các thông số xác định trạng thái của một lượng khí là
Đáp án: A
Lời giải chi tiết:
Theo lý thuyết động học phân tử khí, trạng thái của một lượng khí được xác định bởi ba thông số:
Áp suất (p): đặc trưng cho lực tác dụng của khí lên thành bình
Thể tích (V): không gian mà khí chiếm chỗ
Nhiệt độ (T): đặc trưng cho mức độ chuyển động nhiệt của các phân tử khí
Ba thông số này liên hệ với nhau qua phương trình trạng thái khí lý tưởng: pV = nRT
Câu 3: Nguyên lý I nhiệt động lực học
Đề bài: Xét khối khí như trong hình vẽ. Dùng tay ấn mạnh và nhanh pittông, đồng thời nung nóng khí bằng ngọn lửa đèn cồn. Chọn đáp án không đúng
Đáp án: A
Lời giải chi tiết:
Phân tích quá trình:
Khí bị nén → nhận công từ bên ngoài → A lớn hơn 0
Khí được nung nóng → nhận nhiệt từ bên ngoài → Q lớn hơn 0
Áp dụng nguyên lý I nhiệt động lực học: ΔU = A + Q
Vì cả A lớn hơn 0 và Q lớn hơn 0 nên ΔU lớn hơn 0, tức nội năng tăng
Đáp án A sai vì nói “nội năng giảm”, thực tế nội năng tăng một lượng ΔU = A + Q
Câu 4: Định luật Boyle-Mariotte
Đề bài: Một bình đựng khí oxygen có thể tích 150 ml và áp suất bằng 450 kPa. Coi nhiệt độ không đổi. Thể tích của khí này là bao nhiêu khi áp suất của khí là 150 kPa?
Đáp án: D
Lời giải chi tiết:
Áp dụng định luật Boyle-Mariotte (nhiệt độ không đổi): p₁V₁ = p₂V₂
Dữ liệu: p₁ = 450 kPa, V₁ = 150 ml, p₂ = 150 kPa
Tính toán: V₂ = (p₁V₁)/p₂ = (450 × 150)/150 = 450 ml
Câu 5: Điều kiện tiêu chuẩn
Đề bài: Tại điều kiện tiêu chuẩn, một lượng khí có số mol n luôn có áp suất, nhiệt độ, thể tích bằng
Đáp án: A
Lời giải chi tiết:
Điều kiện tiêu chuẩn (STP):
Áp suất: p = 1,013 × 10⁵ Pa
Nhiệt độ: T = 273 K (0°C)
Thể tích: V = n × 22,4 lít (với n là số mol)
Chỉ có đáp án A đúng về áp suất tiêu chuẩn
Câu 6: Công trong quá trình đẳng áp
Đề bài: Trong một quá trình đẳng áp của một lượng khí, khối khí nhận công là 4,5 × 10⁴ J làm một lượng khí có thể tích thay đổi từ 2,6 m³ đến 1,1 m³. Áp suất trong quá trình này là bao nhiêu?
Đáp án: A
Lời giải chi tiết:
Công trong quá trình đẳng áp: A = p × ΔV
Dữ liệu: A = 4,5 × 10⁴ J, ΔV = |2,6 – 1,1| = 1,5 m³
Tính toán: p = A/ΔV = (4,5 × 10⁴)/1,5 = 3 × 10⁴ Pa
Câu 7: Tính số phân tử khí
Đề bài: Biết không khí có khối lượng mol là M = 29 g/mol và khối lượng riêng D = 1,29 kg/m³; NA = 6,02 × 10²³. Một học sinh hít một hơi thật sâu và hít vào khoảng 400 cm³. Một hơi hít sâu như vậy có bao nhiêu phân tử không khí được hít vào?
Đáp án: A
Lời giải chi tiết:
Tính khối lượng khí hít vào: m = V × D = 400 × 10⁻⁶ × 1,29 = 0,516 × 10⁻³ kg = 0,516 g
Tính số mol: n = m/M = 0,516/29 mol
Tính số phân tử: N = n × NA = (0,516/29) × 6,02 × 10²³ ≈ 1,1 × 10²² phân tử
Câu 8: Đơn vị đo áp suất
Đề bài: Đơn vị nào sau đây không dùng để đo áp suất
Đáp án: A
Lời giải chi tiết:
Các đơn vị đo áp suất thường dùng:
Pa (Pascal): đơn vị cơ bản trong hệ SI
mmHg: đơn vị dựa trên cột thủy ngân
atm: đơn vị khí quyển
N·m là đơn vị của công (năng lượng), không phải áp suất
Áp suất có đơn vị là N/m² = Pa
Câu 9: Nhiệt nóng chảy riêng
Đề bài: Nhiệt nóng chảy riêng của đồng là 1,8 × 10⁵ J/kg. Câu nào dưới đây là đúng?
Đáp án: B
Lời giải chi tiết:
Định nghĩa nhiệt nóng chảy riêng: là nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn 1 kg chất rắn ở nhiệt độ nóng chảy
Quá trình nóng chảy: chất rắn thu nhiệt để chuyển thành chất lỏng
Vậy mỗi kg đồng cần thu nhiệt lượng 1,8 × 10⁵ J để hóa lỏng hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy
Câu 10: Nguyên lý hoạt động của khí áp kế
Đề bài: Một khí áp kế gồm ống thủy tinh cắm vào chậu đựng thủy ngân như hình vẽ. Chọn câu đúng
Đáp án: C
Lời giải chi tiết:
Nguyên lý hoạt động: Áp suất khí quyển cân bằng với áp suất cột thủy ngân và áp suất khí trong ống
Trường hợp đoạn 1 là chân không: p₀ = ρ_Hg × g × h
Trong đó h là chiều cao cột thủy ngân, p₀ là áp suất khí quyển
Vậy chiều cao h cho biết áp suất khí quyển
Câu 11: Nhiệt kế y tế
Đề bài: Nhiệt độ cao nhất ghi trên nhiệt kế Y tế là
Đáp án: B
Lời giải chi tiết:
Phạm vi nhiệt độ cơ thể người: từ khoảng 35°C đến 42°C
Nhiệt độ bình thường: khoảng 36-37°C
Sốt cao: có thể lên đến 41-42°C
Vì thế nhiệt kế y tế thường có thang đo đến 42°C để đo được cả trường hợp sốt cao
Câu 12: Tốc độ thay đổi nhiệt độ
Đề bài: Thế giới từng ghi nhận sự thay đổi nhiệt độ rất lớn diễn ra ở Spearfish, South Dakota vào ngày 21/01/1943. Lúc 7h30 sáng, nhiệt độ ngoài trời là –20°C. Hai phút sau, nhiệt độ này đã tăng lên đến 7,2°C. Xác định độ tăng nhiệt độ trung bình trong 2 phút đó theo đơn vị °C/giây
Đáp án: B
Lời giải chi tiết:
Độ tăng nhiệt độ: Δt = 7,2 – (-20) = 27,2°C
Thời gian: t = 2 phút = 120 giây
Tốc độ tăng nhiệt độ trung bình: v = Δt/t = 27,2/120 ≈ 0,227°C/s
Câu 13: Định luật Boyle về bọt khí
Đề bài: Một bọt khí do một thợ lặn tạo ra ở độ sâu h nổi lên mặt nước. Ta thấy
Đáp án: A
Lời giải chi tiết:
Ở độ sâu h: áp suất lớn (p₁ = p₀ + ρgh), thể tích nhỏ (V₁)
Ở mặt nước: áp suất nhỏ hơn (p₂ = p₀), thể tích lớn hơn (V₂)
Áp dụng định luật Boyle (nhiệt độ gần như không đổi): p₁V₁ = p₂V₂
Vì p₁ lớn hơn p₂ nên V₂ lớn hơn V₁, tức thể tích bọt khí tăng khi nổi lên do áp suất giảm
Câu 14: Định luật Gay-Lussac
Đề bài: Ở 27°C thể tích của một lượng khí là 6 lít. Thể tích của lượng khí đó ở nhiệt độ 227°C khi áp suất không đổi là
Đáp án: D
Lời giải chi tiết:
Chuyển đổi nhiệt độ: T₁ = 27 + 273 = 300 K, T₂ = 227 + 273 = 500 K
Áp dụng định luật Gay-Lussac (áp suất không đổi): V₁/T₁ = V₂/T₂
Tính toán: V₂ = V₁ × T₂/T₁ = 6 × 500/300 = 10 lít
Câu 15: Công thức chuyển đổi nhiệt độ
Đề bài: Công thức liên hệ nhiệt độ của các thang đo khác nhau nào sau đây là đúng?
Đáp án: A
Lời giải chi tiết:
Công thức chuyển đổi từ độ Celsius (°C) sang độ Fahrenheit (°F):
t_F = 32 + 1,8 × t_C
Đây là công thức chuẩn được sử dụng quốc tế
Câu 16: Thiết bị đo nhiệt hóa hơi riêng
Đề bài: Thiết bị nào sau đây không dùng để xác định nhiệt hóa hơi riêng L của nước
Đáp án: D
Lời giải chi tiết:
Để đo nhiệt hóa hơi riêng cần:
Cân điện tử: đo khối lượng nước bay hơi
Oát kế: đo công suất điện cung cấp
Nhiệt lượng kế: đo nhiệt lượng
Nhiệt kế chỉ đo nhiệt độ, không trực tiếp đo nhiệt hóa hơi riêng
Câu 17: Đồ thị pha của nước
Đề bài: Đồ thị hình bên biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ của một lượng nước theo thời gian. Nước sôi trong khoảng thời gian
Đáp án: C
Lời giải chi tiết:
Phân tích đồ thị:
Đoạn AB (0-4 phút): nước được đun nóng từ 20°C lên 100°C
Đoạn BC (4-14 phút): nhiệt độ không đổi ở 100°C → nước đang sôi
Đoạn CD (14-16 phút): nhiệt độ tiếp tục tăng → hơi nước quá nhiệt
Kết luận: Nước sôi từ t = 4 phút đến t = 14 phút
Câu 18: Cấu trúc phân tử các thể
Đề bài: Hình bên mô tả chuyển động phân tử ở các trạng thái khác nhau. Hình cầu là phân tử, mũi tên chỉ hướng chuyển động của các phân tử tương ứng với các trạng thái: thể rắn, thể lỏng và thể khí lần lượt là
Đáp án: C
Lời giải chi tiết:
Thể rắn (b): Các phân tử sắp xếp có trật tự, chỉ dao động quanh vị trí cân bằng cố định
Thể lỏng (c): Các phân tử dao động quanh vị trí cân bằng không cố định, có thể di chuyển nhưng bị ràng buộc
Thể khí (a): Các phân tử chuyển động hoàn toàn tự do, hỗn loạn trong không gian
Thứ tự: b), c), a)
Phần II. Câu trắc nghiệm đúng sai
Câu 1: Lạc đà và khả năng thích ứng với sa mạc
Câu 2: Bóng thám không và nguyên lý hoạt động
Câu 3: Luộc trứng trên đỉnh Everest
Câu 4: Thí nghiệm định luật Boyle
Phần II. Câu trắc nghiệm đúng sai
Câu 1: Lạc đà và khả năng thích ứng với sa mạc
a) Lạc đà đến hiện nay vẫn là phương tiện giao thông duy nhất ở khu vực Qatar
Đáp án: SAI
Lời giải chi tiết:
Theo đề bài, lạc đà “từng là phương tiện giao thông duy nhất ở Qatar từ rất lâu trước khi có ô tô và các phương thức vận tải khác”
Từ “từng” chỉ thời gian trong quá khứ, không phải hiện tại
Hiện nay Qatar đã phát triển với nhiều phương tiện giao thông hiện đại như ô tô, máy bay, tàu thuyền
Kết luận: Phát biểu sai vì lạc đà không còn là phương tiện duy nhất
b) Nhiệt độ thấp nhất trong ngày của cơ thể lạc đà xấp xỉ 33°C
Đáp án: ĐÚNG
Lời giải chi tiết:
Quan sát biểu đồ nhiệt độ cơ thể lạc đà trong ngày
Nhiệt độ thấp nhất xuất hiện vào khoảng 6 giờ sáng
Từ đồ thị, nhiệt độ thấp nhất khoảng 33°C
Kết luận: Phát biểu đúng
c) Lượng nước mồ hôi cần thiết là 7,5 lít
Đáp án: SAI
Lời giải chi tiết:
Dữ liệu: m = 5,5×10² kg, c = 3,48×10³ J/(kg.K), L = 2,42×10⁶ J/kg
Độ giảm nhiệt độ: Δt = 40 – 33 = 7°C
Nhiệt lượng cần tỏa: Q₁ = m.c.Δt = 550 × 3,48×10³ × 7 = 13.398.000 J
Nhiệt lượng bay hơi: Q₂ = m₂.L với m₂ là khối lượng mồ hôi
Cân bằng nhiệt: Q₁ = Q₂
Tính toán: m₂ = Q₁/L = 13.398.000/(2,42×10⁶) ≈ 5,54 kg ≈ 5,5 lít
Kết luận: Phát biểu sai vì lượng nước cần thiết là 5,5 lít, không phải 7,5 lít
d) Áp suất do trọng lượng lạc đà nén lên cát là 19,12×10⁴ Pa
Đáp án: SAI
Lời giải chi tiết:
Diện tích tiếp xúc: Từ hình vẽ, phần màu đen có góc 30°
Diện tích một chân: S₁ = (πR²×30°)/360° = πR²/12
Với 4 chân: S = 4S₁ = πR²/3
Từ hình: R ≈ 0,029 m
Diện tích tổng: S = π × (0,029)² / 3 ≈ 0,00088 m²
Áp suất: p = mg/S = (550 × 10)/(4 × 0,029 × π/12) ≈ 4,74×10⁴ Pa
Kết luận: Phát biểu sai vì áp suất thực tế nhỏ hơn giá trị đề bài
Câu 2: Bóng thám không và nguyên lý hoạt động
a) Bóng thường được thả vào thời điểm bất kỳ
Đáp án: SAI
Lời giải chi tiết:
Theo mô tả trong đề: “Quả bóng được thả từ các địa điểm quan sát trên khắp thế giới, thường là hai lần mỗi ngày vào 0 giờ và 12 giờ quốc tế”
Thời gian thả bóng được quy định cố định, không phải bất kỳ
Kết luận: Phát biểu sai
b) Cần bơm khí có khối lượng riêng nhỏ hơn không khí
Đáp án: ĐÚNG
Lời giải chi tiết:
Nguyên lý Archimedes: Để bay lên, lực đẩy Archimedes phải lớn hơn trọng lượng bóng
Điều kiện: ρ_khí nhỏ hơn ρ_không khí
Thường sử dụng helium (He) hoặc hydro (H₂) có khối lượng riêng nhỏ hơn không khí
Kết luận: Phát biểu đúng
c) Bóng vỡ do áp suất giảm khiến vỏ bóng không chịu nổi
Đáp án: SAI
Lời giải chi tiết:
Bóng vỡ không phải do vỏ “không chịu nổi”
Nguyên nhân: Khi lên cao, áp suất ngoài giảm, áp suất trong bóng lớn hơn nên bóng giãn nở
Bóng giãn nở đến giới hạn đàn hồi rồi vỡ
Kết luận: Phát biểu sai về nguyên nhân
d) Nhiệt độ khi bóng nổ là -86°C
Đáp án: SAI
Lời giải chi tiết:
Áp dụng phương trình trạng thái: (p₁V₁)/T₁ = (p₂V₂)/T₂
Dữ liệu: p₁ = 105000 Pa, V₁ = 15,8 m³, T₁ = 27 + 273 = 300 K
p₂ = 27640 Pa, V₂ = 39,5 m³
Tính toán: T₂ = (p₂V₂T₁)/(p₁V₁) = (27640 × 39,5 × 300)/(105000 × 15,8) ≈ 197 K
Chuyển đổi: t₂ = 197 – 273 = -76°C
Kết luận: Phát biểu sai vì nhiệt độ là -76°C, không phải -86°C
Câu 3: Luộc trứng trên đỉnh Everest
a) Không thể luộc chín trứng do áp suất thấp
Đáp án: ĐÚNG
Lời giải chi tiết:
Áp suất tại đỉnh Everest: 253 mmHg ≈ 33,7 kPa
Áp suất mực nước biển: 760 mmHg ≈ 101,3 kPa
Tỉ lệ: 253/760 ≈ 1/3 áp suất mực nước biển
Nhiệt độ sôi: Ở 73,5°C nhỏ hơn 80°C (cần để đông protein)
Kết luận: Phát biểu đúng
b) Không thể luộc chín do nhiệt độ môi trường thấp
Đáp án: SAI
Lời giải chi tiết:
Lý do chính: Không phải do nhiệt độ môi trường thấp
Lý do thực: Do áp suất thấp làm nước sôi ở 73,5°C
Nhiệt độ môi trường không ảnh hưởng đến nhiệt độ sôi của nước
Kết luận: Phát biểu sai về nguyên nhân
c) Giải pháp là dùng nồi áp suất hoặc nướng trứng
Đáp án: ĐÚNG
Lời giải chi tiết:
Nồi áp suất: Tăng áp suất trong nồi → tăng nhiệt độ sôi
Thêm muối: Tăng nhiệt độ sôi (tính chất nghiệm thức)
Nướng trứng: Không phụ thuộc vào nhiệt độ sôi của nước
Kết luận: Phát biểu đúng
d) Áp suất giảm tuyến tính và tại 3000m là 70 kPa
Đáp án: SAI
Lời giải chi tiết:
Quan sát đồ thị: Đường cong không phải đường thẳng
Áp suất thực tế: Giảm theo hàm mũ, không tuyến tính
Tại 3000m: Từ đồ thị, áp suất khoảng 70 kPa (phần này đúng)
Kết luận: Phát biểu sai về tính tuyến tính
Câu 4: Thí nghiệm định luật Boyle
a) Nhận biết các bộ phận thiết bị
Đáp án: ĐÚNG
Lời giải chi tiết:
(1) Áp kế: Đo áp suất khí trong xilanh
(2) Xilanh: Chứa khí cần nghiên cứu
(3) Piston: Di chuyển để thay đổi thể tích
(4) Tay quay: Điều khiển chuyển động piston
Kết luận: Phát biểu đúng
b) Tác dụng của tay quay
Đáp án: ĐÚNG
Lời giải chi tiết:
Chức năng: Tay quay (4) điều khiển piston (3) tiến lùi
Kết quả: Thay đổi thể tích khí trong xilanh
Mục đích: Khảo sát mối quan hệ p-V
Kết luận: Phát biểu đúng
c) Cần xoay tay quay từ từ để nhiệt độ không đổi
Đáp án: ĐÚNG
Lời giải chi tiết:
Định luật Boyle: Áp dụng khi nhiệt độ không đổi (đẳng nhiệt)
Lý do: Nén/dãn nhanh sẽ làm thay đổi nhiệt độ
Yêu cầu: Di chuyển từ từ để khí có thời gian cân bằng nhiệt
Kết luận: Phát biểu đúng
d) Giá trị trung bình pV là 148,7
Đáp án: SAI
Lời giải chi tiết:
Tính toán các giá trị pV:
Lần 1: 1,14 × 130 = 148,2
Lần 2: 1,18 × 125 = 147,5
Lần 3: 1,23 × 120 = 147,6
Lần 4: 1,28 × 115 = 147,2
Lần 5: 1,35 × 110 = 148,5
Trung bình: (148,2 + 147,5 + 147,6 + 147,2 + 148,5)/5 = 147,8
Kết luận: Phát biểu sai vì giá trị trung bình là 147,8, không phải 148,7
Phần III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn
Câu 1: Công thức Dolbear về tiếng kêu dế và nhiệt độ
Câu 2: Tính nhiệt lượng đồng cần thu vào
Câu 3: Tính lượng than cốc cần thiết
Câu 4: Thời gian làm nóng chảy thiếc hàn
Câu 5: Nhiệt kế khí đặc biệt
Câu 6: Nhiệt độ nước “3 sôi 2 lạnh”
Phần III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn
Câu 1: Công thức Dolbear về tiếng kêu dế và nhiệt độ
Đề bài: Amos Dolbear một nhà Vật lý người Mĩ đã tìm ra liên hệ giữa tiếng kêu của con Dế và nhiệt độ ngoài trời theo nhiệt giai Fahrenheit, tới năm 2007, tiến sĩ Peggy LeMone của NASA đã tiến hành chương trình “The GLOBE” nhằm nghiên cứu lý thuyết trên để có thể đưa ra một công thức khoa học cụ thể, và công thức mà tiến sĩ tìm được
t_F = 7n/30 + 40, trong đó n là số tiếng dế kêu trong thời gian 60s. Nếu trong đêm bạn ngồi nghe tiếng dế kều bạn đếm được 168 lần trong thời gian 2 phút thì nhiệt độ ngoài trời sẽ khoảng bao nhiêu độ C?
Lời giải chi tiết:
Bước 1: Tính số lần dế kêu trong 60 giây
Trong 2 phút (120 giây): 168 lần
Trong 60 giây:
n= (168×60)/120 = 84 lần
Bước 2: Áp dụng công thức Dolbear để tính nhiệt độ Fahrenheit
t_F = 7n/30 + 40 = 59,6°F
Bước 3: Chuyển đổi từ độ Fahrenheit sang độ Celsius
Sử dụng công thức:
t_C= (t_F – 32)/1,8 = 15,3°C
Đáp án: 15,3
Câu 2: Tính nhiệt lượng đồng cần thu vào
Đề bài: Trong thực tế khi chế tạo các đồ dùng để thờ cúng người ta thường chế tạo bằng đồng tại một ngôi chùa người ta muốn đúc một chiếc chuông đồng 1000 kg. Biết nhiệt độ môi trường khi đó là 35°C và đồng nóng chảy ở nhiệt độ 1084°C và đồng có nhiệt dung riêng c = 380 J/kg.K; nhiệt nóng chảy λ = 1,8×10⁵ J/kg. Tính nhiệt lượng đồng cần thu vào từ lúc bắt đầu nung tới khi đồng hóa lỏng hoàn toàn (theo đơn vị 10⁸ J).
Lời giải chi tiết:
Bước 1: Tính nhiệt lượng để nâng nhiệt độ đồng từ 35°C lên 1084°C
Q1=m×c×Δt=1000×380×(1084−35)=1000×380×1049=398.620.000 J=3,9862×10^8 J
Bước 2: Tính nhiệt lượng để làm nóng chảy hoàn toàn đồng ở 1084°C
Q2 =m×λ=1000×1,8×10^5 =1,8×10^8 J
Bước 3: Tính tổng nhiệt lượng cần thiết
Q=Q1 +Q2 = 5,79×10^8 J
Đáp án: 5,79
Câu 3: Tính lượng than cốc cần thiết
Đề bài: Em hãy tính lượng than cốc cần thiết để đúc được chuông đồng theo đơn vị kg, biết năng suất tỏa nhiệt của than cốc là q = 30 MJ/kg và hiệu suất nấu cỡ 20%?
Lời giải chi tiết:
Bước 1: Từ câu 2, ta có nhiệt lượng cần thiết:
Q=5,7862×10^8 J
Bước 2: Tính nhiệt lượng than cốc cần cung cấp với hiệu suất 20%
Q_than = Q/hiệu suất = 5,7862×10^8/0,2 = 2,8931×10^9 J
Bước 3: Tính khối lượng than cốc cần thiết
m_than = Q_than/q = 2,8931×10^9/(30×10^6) = 96,4 kg
Đáp án: 96,4
Câu 4: Thời gian làm nóng chảy thiếc hàn
Đề bài: Để hàn các linh kiện bị đứt trong mạch điện tử, người thợ sửa chữa thường sử dụng mỏ hàn điện để làm nóng chảy dây thiếc hàn. Biết loại thiếc hàn sử dụng là hỗn hợp của thiếc và chì với tỉ lệ khối lượng là 63:37. Khối lượng của một cuộn dây thiếc hàn là 50 g. Người dùng đang để mỏ hàn ở chế độ công suất lớn nhất. Thời gian cần để làm nóng chảy cuộn thiếc đó ở nhiệt độ nóng chảy là bao nhiêu giây? Cho nhiệt nóng chảy riêng của thiếc là 0,61×10⁵ J/kg và của chì là 0,25×10⁵ J/kg.
Lời giải chi tiết:
Bước 1: Tính khối lượng từng thành phần
Khối lượng thiếc:
m1= 50 × (63/100) = 31,5 g= 0,0315 kg
Khối lượng chì:
m2 = 50 × (37/100)=18,5 g=0,0185 kg
Bước 2: Tính nhiệt lượng cần để làm nóng chảy hỗn hợp
Q=m1λ1 + m2λ2 = 2384 J
Bước 3: Tính thời gian với công suất 100W
t=Q/P=2384/100=23,84 s ≈ 23,8 s
Đáp án: 23,8
Câu 5: Nhiệt kế khí đặc biệt
Đề bài: Một nhiệt kế khí đặc biệt làm bằng hai bầu chứa khí, mỗi bầu đặt trong bình chứa nước. Hiệu áp suất giữa hai bầu được đo bằng áp kế thủy ngân ở giữa. Thể tích khí trong hai bầu không đổi. Khi đổ nước đá đang tan vào hai bình chứa thì mực thủy ngân ở 2 nhánh chữ U cao như nhau. Khi để 1 bình đựng nước đá đang tan, 1 bình đựng nước đang sôi (100°C) thì chênh lệch thủy ngân hai nhánh là 120 mm. Cuối cùng, khi 1 bình đựng nước đá đang tan, 1 bình đựng nước cần đo nhiệt độ thì chênh lệch mực thủy ngân là 90 mm. Tính nhiệt độ cần đo (theo °C).
Lời giải chi tiết:
Bước 1: Áp dụng định luật Gay-Lussac cho khí ở thể tích không đổi
Do thể tích không đổi: p/T=const
Bước 2: Thiết lập tỉ lệ áp suất và nhiệt độ
Δp1/Δp2= (T1−T0)/(T2−T0)
Trong đó:
T0=273 K (nước đá đang tan)
T1 =100+273=373 K (nước sôi)
Δp1 =120 mm, Δp2 =90 mm
Bước 3: Tính nhiệt độ cần đo
T2 =348 K
Chuyển sang độ Celsius:
t=348−273=75°C
Đáp án: 75
Câu 6: Nhiệt độ nước “3 sôi 2 lạnh”
Đề bài: Để xử lí nấm mốc của thóc giống trước khi ngâm, người nông dân dùng nước ấm “nước 3 sôi 2 lạnh” được tạo ra bằng cách trộn 3 phần nước sôi với 2 phần nước lạnh (nước ở nhiệt độ thường). Coi rằng nước lạnh có nhiệt độ là 20°C, nước sôi có nhiệt độ 100°C và nhiệt tỏa ra xung quanh là không đáng kể. Nhiệt độ của nước sau khi pha là bao nhiêu °C?
Lời giải chi tiết:
Bước 1: Thiết lập phương trình cân bằng nhiệt
Gọi nhiệt độ cuối của hỗn hợp là t°C
Bước 2: Tính nhiệt lượng tỏa ra và thu vào
Nhiệt lượng nước sôi tỏa ra:
Q1 =3m×c×(100−t)
Nhiệt lượng nước lạnh thu vào:
Q2=2m×c×(t−20)
Bước 3: Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt
Q1=Q2
t=68°C
Đáp án: 68
TÀI LIỆU LIÊN QUAN
 |  |
 |  |
 |  |
 |  |
 |  |