Vào mùa đông, ở một số khu vực có thời tiết lạnh, người ta thường dùng lò sưởi điện để làm ấm không khí trong căn phòng kín có kích thước 3m ´ 5m ´ 10m (thể tích không khí chiếm 80% thể tích căn phòng). Một lò sưởi điện có ghi 220 V – 880 W được sử dụng với dòng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V.

     Khi bắt đầu bật lò sưởi điện, nhiệt độ không khí trong phòng là 15 ⁰C, áp suất 0,97.10⁵ Pa. Sau khi bật lò sưởi được một khoảng thời gian t (s), nhiệt độ không khí trong phòng là 20 ⁰C. Lượng khí thoát ra khỏi phòng không đáng kể.

     Biết khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (áp suất 1 Bar = 10⁵ Pa, nhiệt độ 25 ⁰C) là 1,169 kg/m³; Nhiệt dung riêng của không khí là 1 005 J/(kg.K). Hiệu suất của quá trình sưởi ấm không khí trong phòng là H_{sưởi ấm} = 70%.

Tính khối lượng không khí trong căn phòng theo đơn vị kilogram (kg) (làm tròn đến hàng đơn vị).

Chạy bộ vào mỗi buổi sáng là hoạt động luyện tập rất tốt cho sức khỏe. Trung bình mỗi người khi chạy bộ sẽ cần hít vào 1 g không khí ở điều kiện chuẩn (áp suất 1 Bar và nhiệt độ 25 ⁰C) trong mỗi nhịp thở. Biết khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn là 1,29 kg/$m^3$ và coi khối lượng không khí hít vào trong mỗi nhịp thở là bằng nhau. Tính thể tích không khí cần hít vào trong mỗi nhịp thở khi chạy bộ ở nơi có áp suất 200 kPa và nhiệt độ 20 ⁰C, theo đơn vị ml và làm tròn đến hàng đơn vị.

Cho 1 Bar = 10⁵ Pa.

Một nhà máy phát điện cung cấp điện năng với công suất 20 MW cho một thành phố X cách nhà máy 124 km. Trước khi truyền tải, điện áp được sản xuất từ nhà máy điện có giá trị hiệu dụng khoảng 25 kV. Đường dây tải điện làm bằng đồng có điện trở suất 1,62.10^-8 W.m với tiết diện 0,81 cm². Xem các hao phí năng lượng chỉ xảy ra trên điện trở đường dây tải điện.

     Máy biến thế (biến áp) 1 có số vòng dây và điện áp đặt vào hai đầu của cuộn dây sơ cấp lần lượt là 1 000 vòng và 25 kV. Điện áp đưa lên đường dây tải điện là 500 kV. 

a) Trong sơ đồ về quá trình truyền tải điện năng, máy biến thế 1 và máy biến thế 3 là máy tăng thế. Còn máy biến thế 2 và máy biến thế 4 là máy giảm thế.

b) Máy biến thế 1 có số vòng dây của cuộn dây thứ cấp là 20 000 vòng.

c) Công suất hao phí điện năng trên đường dây tải điện khi truyền từ nhà máy đến thành phố X là 39 680 W.

d) Khi có sử dụng máy biến thế 1 thì chi phí phải chi trả cho hao phí điện năng xuất hiện trên dây tải trong mỗi ngày (24 giờ) được giảm xấp xỉ 5,5 triệu đồng so với khi chưa sử dụng máy biến thế 1. Lấy giá điện 145 đồng/kW.h.

Một xi lanh đặt nằm ngang có pit-tông chuyển động được (ma sát giữa xi lanh và pit-tông không đáng kể), chứa 2 g khí Helium (He), khối khí thực hiện chu trình biến đổi trạng thái từ (1) $\to$ (2) $\to$ (3) $\to$ (4) $\to$ (1) được biểu diễn trên giãn đồ P – T như hình vẽ. Cho $p_0$ = 1,5.10⁵ Pa, $T_0$ = 300 K.

     Biết khối lượng mol của Helium là 4 g/mol;  J/(mol.K).

a) Chu trình biến đổi trạng thái của khối khí gồm các quá trình sau: (1) $\to$ (2) là đẳng áp; (2) $\to$ (3) là đẳng nhiệt; (3) $\to$ (4) là đẳng áp; (4) $\to$ (1) là đẳng tích.

b) Số mol của lượng khí Helium chứa trong bình là 0,25 mol.

c) Thể tích của khối khí khi ở trạng thái (4) là V4 = 2,77 lít.

d) Trong giai đoạn biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) công mà khối khí đã thực hiện là 831 J.

Một khung dây dẫn kín hình vuông có cạnh dài 20 cm gồm 500 vòng được đặt trong từ trường đều sao cho vectơ đơn vị pháp tuyến của mặt phẳng khung dây cùng phương cùng chiều với vectơ cảm ứng từ. Điện trở suất và tiết diện của dây kim loại có giá trị lần lượt là $2.{10}^{-8}$ Ω.m và S’ = 0,2 mm². Giá trị cảm ứng từ biến thiên theo thời gian như đồ thị trong hình bên dưới. Công suất tỏa nhiệt sinh ra trong khung dây có giá trị bao nhiêu?

Việc xác định chính xác lượng máu trong cơ thể bệnh nhân giúp bác sĩ theo dõi sức khỏe bệnh nhân tốt hơn và đồng thời phát hiện sớm các vấn đề về máu.

     Để xác định lượng máu có trong cơ thể của một bệnh nhân, bác sĩ tiêm 10 cm³ dung dịch chứa đồng vị phóng xạ ²⁴Na với nồng độ 10^-3 mol/l vào tĩnh mạch. Sau 7,5 giờ lấy 10 cm³ máu của bệnh nhân đó thì thấy có chứa 1,4.10^-8 mol ²⁴Na. Tính thể tích lượng máu V (lít) có trong bệnh nhân đó (làm tròn đến hàng phần trăm). Cho chu kì bán rã của ²⁴Na là 15 h.

Trong ô tô, người ta thường đặt ở hệ thống tay lái một thiết bị nhằm bảo vệ người lái xe khi xe gặp tai nạn, gọi là “túi khí”. Túi khí được chế tạo bằng vật liệu co giãn, chịu được áp suất lớn. Trong túi khí thường chứa chất Sodium Azide (NaN₃), khi xe va chạm mạnh vào vật cản thì hệ thống cảm biến của xe sẽ kích thích chất rắn này làm nó phân hủy tạo thành Sodium (Na) và khí Nitrogen (N₂). Khí N₂ được tạo thành có tác dụng làm phồng túi khí, giúp người lái xe không bị va chạm trực tiếp vào hệ thống lái.

     Trong túi khí chứa 130 g NaN₃ có thể tích mol là 24,0 lít/mol. Thể tích túi khí khi căng phồng tối đa là 45 lít.

     Khối lượng mol của Na, N lần lượt là 23 g/mol, 14 g/mol; $N_A=6,02.{10}^{23}$ hạt/mol; $R=8,31$ J/(mol.K).

a) Phương trình phân hủy NaN3 là $2Na{N}_3\to 2Na+3N_2$.

b) Trong 130 g NaN3 có chứa 12,04.1023 phân tử NaN3.

c) Thể tích khí N2 được giải phóng khi xảy ra phản ứng phân hủy hoàn toàn lượng NaN3 là 72 m3.

Nhiệt lượng cần cung cấp để nấu chảy hoàn toàn nhôm ở nhiệt độ nóng chảy trong mỗi lần luyện là