**Câu 9:**
Để tính nhiệt lượng trung bình mà bếp điện cung cấp cho ấm nước trong mỗi giây, ta cần tính tổng nhiệt lượng cần thiết để đun nước và làm bay hơi nước.
1. **Tính khối lượng nước:**
\[
m_{nước} = 1.5 \, \text{lít} = 1.5 \, \text{kg}
\]
2. **Tính nhiệt lượng cần thiết để làm nóng nước từ 20°C đến 100°C:**
\[
Q_1 = m_{nước} \cdot c_{nước} \cdot \Delta T
\]
\[
Q_1 = 1.5 \, \text{kg} \cdot 4200 \, \text{J/kg.K} \cdot (100 - 20) \, \text{K}
\]
\[
Q_1 = 1.5 \cdot 4200 \cdot 80 = 504000 \, \text{J}
\]
3. **Tính khối lượng nước đã hóa hơi:**
\[
m_{hóa\ hơi} = 0.2 \cdot m_{nước} = 0.2 \cdot 1.5 = 0.3 \, \text{kg}
\]
4. **Tính nhiệt lượng cần thiết để hóa hơi nước:**
\[
Q_2 = m_{hóa\ hơi} \cdot L_{hóa\ hơi}
\]
\[
Q_2 = 0.3 \, \text{kg} \cdot 2.26 \times 10^6 \, \text{J/kg} = 678000 \, \text{J}
\]
5. **Tổng nhiệt lượng cần thiết:**
\[
Q_{tổng} = Q_1 + Q_2 = 504000 + 678000 = 1182000 \, \text{J}
\]
6. **Thời gian đun:**
\[
t = 35 \, \text{phút} = 35 \cdot 60 = 2100 \, \text{s}
\]
7. **Nhiệt lượng bếp điện cung cấp:**
\[
Q_{bếp} = \frac{Q_{tổng}}{0.75} = \frac{1182000}{0.75} = 1576000 \, \text{J}
\]
8. **Nhiệt lượng trung bình mỗi giây:**
\[
Q_{trung\ bình} = \frac{Q_{bếp}}{t} = \frac{1576000}{2100} \approx 750.24 \, \text{J/s}
\]
**Đáp án: 750.24 J/s**
---
**Câu 10:**
1. **Tính năng lượng mà vận động viên sử dụng:**
\[
E_{sử\ dụng} = 11000 \, \text{kJ} = 11000 \times 10^3 \, \text{J} = 11000000 \, \text{J}
\]
2. **Tính năng lượng dùng để bay hơi nước:**
\[
E_{bay\ hơi} = E_{sử\ dụng} \cdot (1 - 0.2) = 11000000 \cdot 0.8 = 8800000 \, \text{J}
\]
3. **Tính khối lượng nước đã bay hơi:**
\[
m_{nước} = \frac{E_{bay\ hơi}}{L_{hóa\ hơi}} = \frac{8800000}{2.45 \times 10^6} \approx 3.59 \, \text{kg}
\]
4. **Chuyển đổi khối lượng nước sang lít:**
\[
V_{nước} = m_{nước} = 3.59 \, \text{lít}
\]
**Đáp án: 3.59 lít**
---
**Câu 11:**
1. **Tính công thực hiện:**
\[
A = F \cdot d = 20 \, \text{N} \cdot 0.05 \, \text{m} = 1 \, \text{J}
\]
2. **Tính độ biến thiên nội năng:**
\[
\Delta U = Q - A = 3 \, \text{J} - 1 \, \text{J} = 2 \, \text{J}
\]
**Đáp án: 2 J**
---
**Câu 12:**
1. **Tính nhiệt lượng cần thiết để làm nóng nước từ 10°C đến 100°C:**
\[
Q_1 = m \cdot c_{nước} \cdot \Delta T
\]
\[
m = 0.2 \, \text{kg}, \quad c_{nước} = 4190 \, \text{J/kg.K}, \quad \Delta T = 100 - 10 = 90 \, \text{K}
\]
\[
Q_1 = 0.2 \cdot 4190 \cdot 90 = 75240 \, \text{J}
\]
2. **Tính nhiệt lượng cần thiết để hóa hơi 10% khối lượng nước:**
\[
m_{hóa\ hơi} = 0.1 \cdot 0.2 = 0.02 \, \text{kg}
\]
\[
Q_2 = m_{hóa\ hơi} \cdot L_{hóa\ hơi} = 0.02 \cdot 2.26 \times 10^6 = 45200 \, \text{J}
\]
3. **Tổng nhiệt lượng cần thiết:**
\[
Q_{tổng} = Q_1 + Q_2 = 75240 + 45200 = 120440 \, \text{J}
\]
4. **Chuyển đổi sang kJ:**
\[
Q_{tổng} = \frac{120440}{1000} = 120.44 \, \text{kJ}
\]
**Đáp án: 120.44 kJ**