Dưới đây là lời giải chi tiết cho các câu hỏi trong đề bài:
---
### Câu 1: Tính nhiệt độ của khối khí dựa vào động năng trung bình
Cho:
- Động năng trung bình: \( E = 6,5 \times 10^{-21} \, J \)
- Hằng số Boltzmann: \( k = 1,38 \times 10^{-23} \, J/K \)
Ta biết động năng trung bình của một phân tử khí lý tưởng là:
\[
E = \frac{3}{2} k T
\]
=> Tính nhiệt độ \(T\):
\[
T = \frac{2E}{3k} = \frac{2 \times 6,5 \times 10^{-21}}{3 \times 1,38 \times 10^{-23}} = \frac{13 \times 10^{-21}}{4,14 \times 10^{-23}} \approx 314 \, K
\]
Chuyển sang độ C:
\[
t = T - 273 = 314 - 273 = 41^\circ C
\]
**Đáp số:**
\[
t \approx 41^\circ C
\]
---
### Câu 2: Tính nhiệt độ khi van an toàn mở trong nồi áp suất
Cho:
- Áp suất ban đầu: \(P_1 = 2 \, atm\)
- Nhiệt độ ban đầu: \(T_1 = 27^\circ C = 300 K\)
- Áp suất mở van: \(P_2 = 9 \, atm\)
- Tính nhiệt độ \(T_2\) khi áp suất bằng \(9\, atm\).
Giả sử thể tích và lượng khí không đổi (được giữ cố định trong nồi áp suất), áp dụng định luật khí lý tưởng:
\[
\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2} \Rightarrow T_2 = \frac{P_2 T_1}{P_1} = \frac{9 \times 300}{2} = 1350 \, K
\]
Chuyển sang độ C:
\[
t_2 = T_2 - 273 = 1350 - 273 = 1077^\circ C
\]
**Đáp số:**
\[
t_2 \approx 1077^\circ C
\]
---
### Câu 3: Tính bán kính bóng thám không khi vừa bơm
Cho:
- Bán kính khi bay: \(r_2 = 10\, m\)
- Áp suất khi bay: \(P_2 = 0,3 \times 10^{5} Pa\)
- Nhiệt độ khi bay: \(T_2 = 200 K\)
- Áp suất khi bơm: \(P_1 = 1,02 \times 10^{5} Pa\)
- Nhiệt độ khi bơm: \(T_1 = 300 K\)
Giả sử lượng khí trong bóng không đổi và là khí lý tưởng, ta có phương trình trạng thái:
\[
P_1 V_1 / T_1 = P_2 V_2 / T_2
\]
Thể tích bóng là thể tích hình cầu:
\[
V = \frac{4}{3} \pi r^3
\]
Do đó:
\[
\frac{P_1 \cdot \frac{4}{3} \pi r_1^3}{T_1} = \frac{P_2 \cdot \frac{4}{3} \pi r_2^3}{T_2}
\]
Rút gọn \(\frac{4}{3} \pi\):
\[
\frac{P_1 r_1^3}{T_1} = \frac{P_2 r_2^3}{T_2} \Rightarrow r_1^3 = r_2^3 \cdot \frac{P_2}{P_1} \cdot \frac{T_1}{T_2}
\]
Thay số:
\[
r_1^3 = 10^3 \times \frac{0,3 \times 10^5}{1,02 \times 10^5} \times \frac{300}{200} = 1000 \times \frac{0,3}{1,02} \times 1,5
\]
Tính:
\[
\frac{0,3}{1,02} \approx 0,2941
\]
\[
r_1^3 = 1000 \times 0,2941 \times 1,5 = 1000 \times 0,44115 = 441,15
\]
Tính \(r_1\):
\[
r_1 = \sqrt[3]{441,15} \approx 7,63 \, m
\]
**Đáp số:**
\[
r_1 \approx 7,6 \, m
\]
---
## Tóm tắt đáp án:
| Câu | Kết quả |
|-------|---------|
| 1 | \( t \approx 41^\circ C \) |
| 2 | \( t \approx 1077^\circ C \) |
| 3 | \( r_1 \approx 7,6 \, m \) |
---
Nếu bạn cần giải các câu khác trong đề hoặc giải thích thêm, hãy hỏi nhé!