**Câu 1:**
Để tính lượng hơi nước được tạo thành, ta sử dụng công thức:
\[ Q = P \cdot t \]
Trong đó:
- \( P = 450 \, W \) (công suất)
- \( t = 15 \, phút = 15 \cdot 60 \, giây = 900 \, giây \)
Tính \( Q \):
\[ Q = 450 \cdot 900 = 405000 \, J \]
Biết rằng nhiệt hoá hơi riêng của nước là \( L = 2,3 \cdot 10^6 \, J/kg \), ta có:
\[ m = \frac{Q}{L} = \frac{405000}{2,3 \cdot 10^6} \approx 0,176 \, kg = 176 \, g \]
**Kết quả:** 176 gram hơi nước được tạo thành.
---
**Câu 2:**
Nội năng của nước tăng lên 21 kJ, ta có:
\[ \Delta U = 21 \, kJ = 21000 \, J \]
Nhiệt dung riêng của nước là \( c = 4180 \, J/kg.K \) và khối lượng nước là \( m = 0,5 \, kg \).
Sử dụng công thức:
\[ \Delta U = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Tìm \( \Delta T \):
\[ \Delta T = \frac{\Delta U}{m \cdot c} = \frac{21000}{0,5 \cdot 4180} \approx 10,05 \, K \]
Nhiệt độ ban đầu là \( 5 \, °C \), do đó nhiệt độ sau khi đun là:
\[ T_{sau} = 5 + 10,05 \approx 15,05 \, °C \]
**Kết quả:** Nhiệt độ của nước sau khi đun là 15 °C.
---
**Câu 3:**
Áp suất ban đầu của khối khí trong bình 1 là \( P_1 = 1,5 \, atm \) và thể tích là \( V_1 = 3 \, lít = 0,003 \, m^3 \). Bình 2 có thể tích \( V_2 = 6 \, lít = 0,006 \, m^3 \).
Áp suất sau khi hai bình thông nhau là:
\[ P_{sau} = \frac{P_1 \cdot V_1}{V_1 + V_2} = \frac{1,5 \cdot 0,003}{0,003 + 0,006} = \frac{0,0045}{0,009} = 0,5 \, atm \]
**Kết quả:** Áp suất của khối khí sau khi hai bình thông nhau là 0,5 atm.
---
**Câu 4:**
Áp suất của oxygen là \( P = 150 \, Pa \), thể tích là \( V = 10 \, lít = 0,01 \, m^3 \), và nhiệt độ là \( T = 25 \, °C = 298 \, K \).
Sử dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng:
\[ PV = nRT \]
Trong đó:
- \( R = 8,31 \, J/(mol \cdot K) \)
Tính số mol \( n \):
\[ n = \frac{PV}{RT} = \frac{150 \cdot 0,01}{8,31 \cdot 298} \approx 0,060 \, mol \]
Khối lượng oxygen là:
\[ m = n \cdot M = 0,060 \cdot 32 \approx 1,92 \, g \]
**Kết quả:** Khối lượng oxygen trong bình là 1,92 gram.
---
**Câu 5:**
Nhiệt độ \( T = 2313 \, °C = 2313 + 273 = 2586 \, K \).
Động năng trung bình của các phân tử khí được tính bằng công thức:
\[ E_k = \frac{3}{2} k T \]
Trong đó \( k = 1,38 \cdot 10^{-23} \, J/K \).
Tính \( E_k \):
\[ E_k = \frac{3}{2} \cdot 1,38 \cdot 10^{-23} \cdot 2586 \approx 5,35 \cdot 10^{-20} \, J \]
Chuyển đổi sang eV:
\[ E_k = \frac{5,35 \cdot 10^{-20}}{1,6 \cdot 10^{-19}} \approx 0,334 \, eV \]
**Kết quả:** Động năng trung bình của các phân tử khí là 0,3 eV.
---
**Câu 6:**
Nhiệt lượng truyền vào là \( Q = 3000 \, J \), thể tích khí tăng thêm là \( \Delta V = 0,005 \, m^3 \), và áp suất là \( P = 2,4 \cdot 10^5 \, Pa \).
Công thực hiện bởi khí là:
\[ A = P \cdot \Delta V = 2,4 \cdot 10^5 \cdot 0,005 = 1200 \, J \]
Độ biến thiên nội năng của khối khí là:
\[ \Delta U = Q - A = 3000 - 1200 = 1800 \, J \]
**Kết quả:** Độ biến thiên nội năng của khối khí là 1800 J.