PHẦN III.
Câu 1. Tính nhiệt lượng truyền cho 2 kg sắt từ 25°C đến 80°C.
Công thức: Q = m c Δt
- m = 2 kg
- c = 440 J/kg.K
- Δt = 80 - 25 = 55°C
Tính Q:
Q = 2 × 440 × 55 = 48400 J = 48,4 kJ
Đáp số: 48,4 kJ
---
Câu 2. Theo định luật I nhiệt động lực học:
ΔU = Q + A
Ở đây:
- Q = -50 kJ (truyền nhiệt ra ngoài, nên Q âm)
- A = -40 kJ (giãn nở thực hiện công đẩy pittong, nghĩa là khối khí sinh công ra ngoài, công khối khí thực hiện nên A âm)
Tính ΔU:
ΔU = -50 + (-40) = -90 kJ
Đáp số: -90 kJ
---
Câu 3. Lực từ tác dụng lên dây dẫn:
F = B I L sinα
- B = 4 mT = 4 × 10⁻³ T
- I = 2 mA = 2 × 10⁻³ A
- L = 0,2 m
- α = 90°, sin90° = 1
Tính F:
F = 4×10⁻³ × 2×10⁻³ × 0,2 × 1 = 1.6 × 10⁻⁶ N = 1,6 μN
Đáp số: 1,6 μN
---
Câu 4. Suất điện động cảm ứng:
E = N × |dΦ/dt|
Cho:
- E = 10 V
- |dΦ/dt| = 0,04 Wb/s
Tính số vòng dây N:
N = E / |dΦ/dt| = 10 / 0,04 = 250
Đáp số: 250 vòng dây
---
Câu 5. Áp suất không khí trong bóng sau 10 lần bơm.
Biết:
- Áp suất khí ngoài: p₀ = 100 kPa
- Mỗi lần bơm thêm V₀ = 0,5 lít không khí vào bóng
- Số lần bơm n = 10
- Thể tích khí trong bóng sau bơm: V = 2,5 lít
- Nhiệt độ không đổi
Xét khí lí tưởng, nhiệt độ không đổi, lượng khí ban đầu trong bóng là 0 (chưa có khí), sau n lần bơm tổng số mol khí tỉ lệ với thể tích khí bơm.
Áp suất tỉ lệ với số mol khí (pV = nRT, V và T không đổi nên p ∝ n).
Mỗi lần bơm thêm lượng khí tương ứng với áp suất 100 kPa trong 0,5 lít, nên số mol khí tăng theo:
p V = nRT ⇒ n ∝ pV
Tổng thể tích khí bơm vào: 0,5 lít × 10 = 5 lít ở áp suất 100 kPa (ở điều kiện bên ngoài).
Trong bóng, thể tích khí sau bơm là 2,5 lít, áp suất cần tìm p.
Do lượng khí tăng lên, áp suất trong bóng sẽ là:
p × V = p₀ × n × V₀ (đơn giản hóa)
p × 2,5 = 100 × 5
p = (100 × 5) / 2,5 = 200 kPa
Đáp số: 200 kPa
---
Câu 6. Thể tích bóng ở đỉnh núi.
Cho:
- Ở chân núi: p₁ = 250 kPa, V₁ = 3 lít, T₁ = 27°C = 300 K
- Ở đỉnh núi: p₂ = 247 kPa, T₂ = ?
Tính nhiệt độ ở đỉnh núi:
Độ cao h = 320 m
Nhiệt độ giảm 0,6°C/100m ⇒ ΔT = 0,6 × 3,2 = 1,92°C
T₂ = 27 - 1,92 = 25,08°C = 298,23 K
Sử dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng:
p₁ V₁ / T₁ = p₂ V₂ / T₂
Suy ra:
V₂ = V₁ × (p₁ / p₂) × (T₂ / T₁)
Tính:
V₂ = 3 × (250 / 247) × (298,23 / 300) ≈ 3 × 1,0121 × 0,9941 ≈ 3 × 1,006 = 3,018 lít
Đáp số: 3,02 lít
---
**Tóm tắt đáp án:**
1. 48,4 kJ
2. -90 kJ
3. 1,6 μN
4. 250 vòng
5. 200 kPa
6. 3,02 lít