Một cylinder thẳng đứng một đầu kín và một đầu hở, bên trong có chứa một lượng khí Hidro. Cylinder được đậy kín nhờ một piston, phía trên piston có một cột chất lỏng như hình vẽ. Hidro được cấp nhiệt chậm, giãn nở đẩy piston di chuyển từ từ. Khi toàn bộ chất lỏng bị tràn ra ngoài thì nhiệt lượng mà Hidro đã nhận được là \({\rm{Q}} = 119\)J. Biết rằng thể tích ban đầu của chất lỏng bằng một nửa thể tích của khí Hidro và bằng thể tích của phần không khí chiếm trong cylinder. Áp suất phụ gây bởi cột chất lỏng này là \(\frac{{{p_0}}}{9}\), với \({p_0} = {10^5}\left( {\frac{{{\rm{\;N}}}}{{{\rm{\;}}{{\rm{m}}^2}}}} \right)\) là áp suất khí quyển. Bỏ qua mọi ma sát. Biết nội năng của n mol khí Hidro ở nhiệt độ T là \(U = \frac{5}{2}nRT\), với R là hằng số chất khí.

a) Quá trình biến đổi trạng thái của chất khí gồm đẳng áp và áp suất giảm.

b) Thể tích ban đầu của chất khí là 0,36 lít.

c) Công mà chất khí thực hiện trong quá trình trên có độ lớn là 39 J.

d) Độ biến thiên nội năng của chất khí trong quá trình trên là 100 J.

PHẦN II: CÂU TRẮC NGHIỆM ĐÚNG SAI

Một ấm đun nước pha trà có công suất không đổi và có nhiệt kế hiển thị nhiệt độ tức thời của nước trong ấm. Một bạn học sinh dùng ấm này để đun nước với lượng nước có sẵn ở trong ấm, nhiệt độ hiển thị ban đầu là \({t_0} = {20^ \circ }{\rm{C}}\). Sau khoảng thời gian đun \({\tau _1} = 1\) phút thì nhiệt độ của nước tăng lên tới \({t_1} = {40^ \circ }{\rm{C}}\) và bạn học sinh bắt đầu thêm nước ở nhiệt độ \({t_x}\) vào trong ấm. Tại thời điểm \({\tau _2} = 3,5\) phút thì nhiệt độ của nước đạt \({t_2} = {50^ \circ }{\rm{C}}\). Sau khoảng thời gian 5 phút kể từ thời điểm \({\tau _2}\) thì nước bắt đầu sôi. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn nhiệt độ của nước trong ấm trong quá trình đun. Bỏ qua mất mát nhiệt ra môi trường và quá trình trao đổi nhiệt diễn ra nhanh chóng.

Một bình kín có thể tích không đổi chứa khí lí tưởng ở áp suất \({1,8.10^5}\) Pa và nhiệt độ \({27^ \circ }{\rm{C}}\). Khi nhiệt độ trong bình tăng tới \({127^ \circ }{\rm{C}}\) thì áp suất khí trong bình là \({\rm{x}}{.10^5}{\rm{\;Pa}}\). Giá trị của x bằng bao nhiêu?

Một cylinder hình trụ chiều cao 152 cm được đậy kín bằng một piston nhẹ có thể di chuyển không ma sát trong cylinder. Nửa dưới của hình trụ chứa khí lí tưởng, còn nửa trên chứa thủy ngân (hình vẽ). Ban đầu nhiệt độ của khí trong piston là 600 K, tăng dần nhiệt độ lên thì thấy một nửa thủy ngân thoát ra bên ngoài. Cho rằng sự giãn nở của thủy ngân do nhiệt độ là không đáng kể, áp suất khí quyển \({{\rm{p}}_0} = 76\) cmHg.

     a) Áp suất của chất khí ở trạng thái ban đầu là \({{\rm{p}}_1} = 152\,\,{\rm{cmHg}}\).

     b) Trong quá trình trên thì áp suất, nhiệt độ và thể tích của chất khí đều thay đổi.

     c) Nhiệt độ lúc sau của chất khí là \({{\rm{T}}_2} = 337,5{\rm{\;K}}\).

     d) Áp suất của chất khí ở trạng thái sau là \({{\rm{p}}_2} = 114\,\,{\rm{cmHg}}\).

Hình vẽ bên mô tả sơ đồ hoạt động đơn giản hoá của cảm biến báo khói ion hoá. Nguồn phóng xạ \(\alpha \) americium \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) có chu kỳ bán rã \(T = 432,2\) năm (lấy 1 năm bằng 365 ngày) được đặt giữa hai bản kim loại kết nối với một pin. Các hạt \(\alpha \) phóng ra làm ion hoá không khí giữa hai bản kim loại, cho phép một dòng điện nhỏ chạy giữa hai bản kim loại đó và chuông báo không kêu. Nếu có khói bay vào giữa hai bản kim loại, các ion trong này sẽ kết hợp với những phân tử khói và dịch chuyển chậm hơn làm cường độ dòng điện chạy giữa hai bản kim loại giảm đi. Khi dòng điện giảm tới mức nhất định thì cảm biến báo khói sẽ gửi tín hiệu kích hoạt chuông báo cháy. Lấy  \({\rm{N}} = {6,023.10^{23}}{\rm{\;mo}}{{\rm{l}}^{ - 1}}\) và khối lượng mol của \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) là \(241{\rm{\;g/mol}}\). Các ý a), b), c), d) dưới đây là đúng hay sai?

PHẦN III: CÂU TRẮC NGHIỆM TRẢ LỜI NGẮN

Một thí nghiệm khảo sát sự thay đổi nhiệt độ của một lượng rượu Etylic theo nhiệt lượng cung cấp thu được đồ thị có dạng như hình bên. Biết nhiệt dung riêng của rượu Etylic là \({\rm{c}} = 2500{\rm{\;J/}}\left( {{\rm{kgK}}} \right)\). Nhiệt hóa hơi riêng của rượu Etylic xác định được trong thí nghiệm trên là bao nhiêu \({\rm{kJ/kg}}\)?

Hai thanh ray nằm ngang, song song và cách nhau một đoạn 10 cm đặt trong từ trường đều \(\vec B\) hướng thẳng đứng và có độ lớn cảm ứng từ là \({\rm{B}} = 0,1{\rm{\;T}}\). Một thanh kim loại đặt trên ray, vuông góc với ray. Nối hai đầu thanh kim loại này với nguồn điện có \({\rm{E}} = 6{\rm{\;V}}\) và \({\rm{r}} = 1\,{\rm{\Omega }}\) (hình vẽ). Biết điện trở của kim loại, ray và dây nối là \({\rm{R}} = 5{\rm{\Omega }}\). Xác định lực từ tác dụng lên thanh? Kết quả tính bằng N. (Bỏ qua hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong mạch).