PHẦN III. Câu trả lời ngắn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4

Ở nhiệt độ 27,0°C, các phân tử hydrogen chuyển động với tốc độ trung bình khoảng 1900 m/s. Khối lượng của phân tử hydrogen 33,6.10^-28 kg. Động năng trung bình của 10²¹ phân tử hydrogen bằng bao nhiêu J (viết đáp số 3 con số)?

Nhiệt lượng cần cung cấp để cục nước đá tan hết – nóng chảy và nhiệt lượng để nước tăng đến nhiệt độ t0 khi xảy ra cân bằng nhiệt là: \({Q_{{\rm{thu }}}} = \lambda {m_1} + {m_1}{c_1}\left( {{t_0} - {t_1}} \right)\).

Nhiệt lượng mà nước và cốc nhôm tỏa ra là: \({Q_{{\rm{toa }}}} = {m_2}{c_2}\left( {{t_0} - {t_2}} \right) + {m_3}{c_3}\left( {{t_0} - {t_2}} \right)\).

Phương trình cân bằng nhiệt:

\({{\rm{Q}}_{{\rm{toa }}}} + {{\rm{Q}}_{{\rm{thu }}}} = 0 \Rightarrow \lambda {{\rm{m}}_1} + {{\rm{m}}_1}{{\rm{c}}_1}\left( {{{\rm{t}}_0} - {{\rm{t}}_1}} \right) + {{\rm{m}}_2}{{\rm{c}}_2}\left( {{{\rm{t}}_0} - {{\rm{t}}_2}} \right) + {{\rm{m}}_3}{{\rm{c}}_3}\left( {{{\rm{t}}_0} - {{\rm{t}}_3}} \right) = 0\)

Thay các giá trị đã biết vào biểu thức, ta tìm được t0 ≈ 4,5 °C.

Đáp án: 45oC.

Dùng công thức chuyển đổi: \({\rm{t}}\left( {^\circ {\rm{C}}} \right) = {\rm{T}} - 273 \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{{\rm{t}}_1} = 273 - 273 = 0^\circ {\rm{C}}}\\{{{\rm{t}}_2} = 1273 - 273 = 1000^\circ {\rm{C}}}\end{array}} \right.\)

Vậy, phạm vi đo của nhiệt kế trong thang nhiệt độ Celsius là từ 0 °C đến 1000 °C.

Từ giới hạn đo ở trên ta thấy nhiệt kế không thể đo được nhiệt độ lò nung đang nấu chảy đồng ở 1083 °C.

Đáp án: Không đo được.