Giuónmifnh với

Câu 16: Xác định các loại hạt phát ra trong các giai đoạn phân rã: Phản ứng phân rã được cho như sau: \[ ^{238}_{92}U \xrightarrow{X} ^{231}_{90}Th \xrightarrow{Y} ^{231}_{91}Pa \xrightarrow{Z} ^{227}_{89}Ac \] Ta kiểm tra từng giai đoạn: - Giai đoạn X: từ U (Z=92, A=238) sang Th (Z=90, A=231) Sự thay đổi: Z giảm 2, A giảm 7 Nhưng thông thường phân rã alpha làm giảm Z=2, A=4. Ở đây A giảm 7, không phải phân rã alpha hay beta đơn giản. Có thể là phản ứng alpha kèm theo phát xạ beta. Nhưng cần chú ý: U-238 → Th-234 là phân rã alpha: giảm 2 proton, giảm 4 neutron (A giảm 4) Ở đây A giảm 7, không phù hợp với phân rã alpha đơn giản. Có thể đề bài nhầm số khối, hoặc có sự nhầm lẫn. Nhưng theo logic phân rã phóng xạ, ở mỗi bước nếu Z giảm 2 và A giảm 4 là phân rã alpha (hạt α), nếu Z tăng 1, A không đổi là phân rã beta (hạt β). Do vậy, trong bài, ta có thể giả định: - X: phân rã alpha (phát ra hạt α) - Y: từ Th-231 (Z=90) sang Pa-231 (Z=91): Z tăng 1, A không đổi → phát ra hạt beta (β) - Z: từ Pa-231 (Z=91) sang Ac-227 (Z=89): Z giảm 2, A giảm 4 → phát ra hạt α Vậy: - X là hạt α - Y là hạt β - Z là hạt α => Đáp án: D. X và Z là hạt α, Y là hạt β. --- Câu 17: Tính tổng năng lượng phản ứng phân hạch sinh ra trong 1,5 năm Dữ liệu: - Công suất P = 250 kW = 250.000 W - Thời gian t = 1,5 năm = 1,5 × 365 × 24 × 3600 s - Mỗi phân hạch giải phóng 175 MeV Tính tổng năng lượng: \[ W = P \times t \] Tính t: \[ t = 1,5 \times 365 \times 24 \times 3600 = 1,5 \times 31.536.000 = 47.304.000 \text{ s} \] Tính W: \[ W = 250.000 \times 47.304.000 = 1,1826 \times 10^{13} \text{ J} \] => Đáp án: B. \(1,1826 \times 10^{13} J\) --- Câu 18: Tính khối lượng uranium \(^{235}_{92}U\) tiêu thụ trong 1,5 năm. Mỗi phân hạch giải phóng 175 MeV. Đổi 175 MeV sang J: \[ 1 eV = 1,6 \times 10^{-19} J \Rightarrow 175 \text{ MeV } = 175 \times 10^{6} \times 1,6 \times 10^{-19} = 2,8 \times 10^{-11} J \] Số phân hạch trong 1,5 năm: \[ n = \frac{W}{E_{phân hạch}} = \frac{1,1826 \times 10^{13}}{2,8 \times 10^{-11}} = 4,223 \times 10^{23} \text{ phân hạch} \] Số mol U tiêu thụ: \[ n_{mol} = \frac{4,223 \times 10^{23}}{6,02 \times 10^{23}} = 0,7017 \text{ mol} \] Khối lượng U tiêu thụ: \[ m = n_{mol} \times M = 0,7017 \times 235 = 164,9 \text{ g} \] => Đáp án: D. 164,9 g --- Câu 1: Dữ liệu: - Khối lượng ấm nhôm: \(m_{Al} = 0,4\) kg - Khối lượng nước: \(m_{H_2O} = 2,5\) kg - Nhiệt lượng cung cấp: \(Q = 612\) kJ = 612000 J - Nhiệt dung riêng nhôm: \(c_{Al} = 880\) J/kg.K - Nhiệt dung riêng nước: \(c_{H_2O} = 4200\) J/kg.K - Nhiệt độ cuối cùng: \(t_2 = 80^\circ C\) Giả sử nhiệt độ ban đầu là \(t_1\). a) Chỉ có nước nhận nhiệt lượng để nóng lên. Nếu chỉ nước nhận nhiệt thì nhiệt lượng cần: \[ Q = m_{H_2O} c_{H_2O} (t_2 - t_1) \] Ta chưa biết \(t_1\), nhưng có nhiệt lượng và \(t_2\), tính \(t_1\): \[ t_1 = t_2 - \frac{Q}{m_{H_2O} c_{H_2O}} = 80 - \frac{612000}{2,5 \times 4200} = 80 - 58,29 = 21,71^\circ C \] Nhiệt độ ban đầu hợp lý. Tuy nhiên, thực tế ấm cũng hấp thụ nhiệt. => Kết luận: a) Sai (vì ấm cũng nhận nhiệt). --- b) Tính nhiệt độ ban đầu của ấm: Công thức tính tổng nhiệt lượng hấp thụ: \[ Q = m_{Al} c_{Al} (t_2 - t_1) + m_{H_2O} c_{H_2O} (t_2 - t_1) = (m_{Al} c_{Al} + m_{H_2O} c_{H_2O})(t_2 - t_1) \] \[ t_1 = t_2 - \frac{Q}{m_{Al} c_{Al} + m_{H_2O} c_{H_2O}} = 80 - \frac{612000}{0,4 \times 880 + 2,5 \times 4200} \] Tính mẫu số: \[ 0,4 \times 880 = 352 2,5 \times 4200 = 10500 Tổng = 352 + 10500 = 10852 \] \[ t_1 = 80 - \frac{612000}{10852} = 80 - 56,37 = 23,63^\circ C \] Gần với 23,6°C trong câu b. => b) Đúng. --- c) Thay ấm nhôm bằng ấm đồng cùng khối lượng, công suất như cũ, thời gian đun lượng nước không đổi. Nhiệt dung riêng đồng: \(c_{Cu} = 390\) J/kg.K (giá trị tham khảo) Tổng nhiệt dung: \[ m_{Cu} c_{Cu} + m_{H_2O} c_{H_2O} = 0,4 \times 390 + 2,5 \times 4200 = 156 + 10500 = 10656 \] So với 10852 khi dùng nhôm, nhỏ hơn một chút. Nhiệt lượng cần: \[ Q = (m_{Cu} c_{Cu} + m_{H_2O} c_{H_2O})(t_2 - t_1) \] Với cùng nhiệt độ đầu và cuối, Q giảm, nhưng công suất không đổi ⇒ thời gian đun \[ t = \frac{Q}{P} \] Nếu Q giảm thì thời gian giảm. => c) Sai, thời gian đun sẽ thay đổi. --- d) Để đun sôi lượng nước trên từ trạng thái ban đầu cần nhiệt lượng 892 kJ. Tính nhiệt lượng để đun sôi nước: - Nhiệt để làm nóng ấm và nước đến 100°C từ 23,6°C: \[ Q_1 = (m_{Al} c_{Al} + m_{H_2O} c_{H_2O})(100 - 23,6) = 10852 \times 76,4 = 829.9 kJ \] - Nhiệt hóa hơi của nước: \(L = 2,26 \times 10^{6} J/kg\) Nhiệt để đun sôi lượng nước: \[ Q_2 = m_{H_2O} \times L = 2,5 \times 2,26 \times 10^{6} = 5.65 \times 10^{6} J = 5650 kJ \] Tổng: \[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 829.9 + 5650 = 6479.9 kJ \] Rõ ràng 892 kJ nhỏ hơn nhiều. => d) Sai. --- Tóm lại: - a) Sai - b) Đúng - c) Sai - d) Sai