Trong lõi mặt trời, quá trình nhiệt hạch chính là sự kết hợp $4$ proton để tạo thành một hạt nhân ${}^{4}_{2}\mathrm{He}$, kèm theo việc giải phóng năng lượng khoảng $26{,}7\,\mathrm{MeV}$ mỗi phản ứng. Cho biết năng suất toả nhiệt của than đá là $3{,}2\cdot 10^{7}\,\mathrm{J/kg}$. Khối lượng than đá cần đốt cháy để toả ra năng lượng tương đương với $1{,}2\,\mathrm{g}$ proton tham gia nhiệt hạch là
Trong lõi mặt trời, quá trình nhiệt hạch chính là sự kết hợp $4$ proton để tạo thành một hạt nhân ${}^{4}_{2}\mathrm{He}$, kèm theo việc giải phóng năng lượng khoảng $26{,}7\,\mathrm{MeV}$ mỗi phản ứng. Cho biết năng suất toả nhiệt của than đá là $3{,}2\cdot 10^{7}\,\mathrm{J/kg}$. Khối lượng than đá cần đốt cháy để toả ra năng lượng tương đương với $1{,}2\,\mathrm{g}$ proton tham gia nhiệt hạch là

A. $24110{,}1\,\mathrm{kg}$.
B. $14720{,}6\,\mathrm{kg}$.
C. $16245{,}7\,\mathrm{kg}$.
D. $12657{,}8\,\mathrm{kg}$.
Quảng cáo
Trả lời:
Đáp án đúng là A
Số hạt nhân proton có trong $1{,}2\,\mathrm{g}$ là:
\[
N=\frac{m}{M}\,N_A=\frac{1{,}2\times 10^{-3}}{1{,}0\times 10^{-3}}\,N_A
=1{,}2\,N_A\approx 7{,}224\cdot 10^{23}\ \text{hạt}.
\]
Năng lượng toả ra khi $1{,}2\,\mathrm{g}$ proton tham gia phản ứng (mỗi phản ứng dùng $4$ proton):
\[
Q=\frac{N}{4}\cdot 26{,}7\,\mathrm{MeV}\cdot 1{,}6\times 10^{-13}\,\frac{\mathrm{J}}{\mathrm{MeV}}
\approx 7{,}72\times 10^{11}\ \mathrm{J}.
\]
Khối lượng than cần để toả nhiệt lượng tương đương:
\[
m=\frac{Q}{q}=\frac{7{,}72\times 10^{11}}{3{,}2\times 10^{7}}
\approx 2{,}4110\times 10^{4}\ \mathrm{kg}
= 24110{,}1\,\mathrm{kg}.
\]
Hot: 1000+ Đề thi giữa kì 1 file word cấu trúc mới 2025 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
- 500 Bài tập tổng ôn Vật lí (Form 2025) ( 38.000₫ )
- 1000 câu hỏi lí thuyết môn Vật lí (Form 2025) ( 45.000₫ )
- Tổng ôn lớp 12 môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh Sử, Địa, KTPL (Form 2025) ( 36.000₫ )
- Bộ đề thi tốt nghiệp 2025 các môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh, Sử, Địa, KTPL (có đáp án chi tiết) ( 36.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
A. $4{,}114\cdot 10^{25}$.
B. $1{,}144\cdot 10^{25}$.
C. $4{,}008\cdot 10^{25}$.
D. $5{,}4224\cdot 10^{28}$.
Lời giải
Đáp án đúng là B
Ta có phương trình trạng thái khí lý tưởng:
\[
pV = N k T \;\;\Rightarrow\;\; T = \frac{pV}{Nk} \quad (1)
\]
Mặt khác:
\[
\overline{v^2} = \frac{3RT}{M} \;\;\Rightarrow\;\; T = \frac{\overline{v^2}M}{3R} \quad (2)
\]
Từ (1) và (2) suy ra:
\[
N = \frac{pV}{kT}
= \frac{pV \cdot 3R}{k \overline{v^2} M}
= 1{,}144\cdot 10^{25}\;\; \text{phân tử.}
\]
Lời giải
|
|
Nội dung |
Đúng |
Sai |
|
a |
Đồng toả nhiệt lượng, nước thu nhiệt lượng.
|
Đ |
|
|
b |
Nhiệt độ ban đầu của nước là $27^\circ\mathrm{C}$.
|
|
S |
|
c |
Nhiệt lượng đồng toả ra là $2000{,}8\,\mathrm{J}$.
|
|
S |
|
d |
Nếu tiếp tục thả thêm cục nước đá $5\,\mathrm{g}$ ở $-20^\circ\mathrm{C}$ vào bình trên thì cục nước đá không tan hết. Cho biết nhiệt dung riêng của nước đá là $2100\,\mathrm{J/(kg.K)}$ và nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là $3{,}34\cdot 10^5\,\mathrm{J/kg}$. |
|
S |
a) Đúng. Đồng ở nhiệt độ cao nên toả nhiệt, nước ở nhiệt độ thấp hơn nên thu nhiệt.
b) Sai.
\[
Q_{\text{thu}} = Q_{\text{toả}} \;\Rightarrow\; m_1c_1(t_{\text{cb}} - t_1) = m_2c_2(t_2 - t_{\text{cb}}).
\]
Thay số $\Rightarrow t_1 = 28{,}64^\circ\mathrm{C}$.
c) Sai.
\[
Q_{\text{toả}} = m_2c_2(t_2 - t_{\text{cb}}) = 2280\,\mathrm{J}.
\]
d) Sai.
Nhiệt lượng đồng toả ra từ $150^\circ\mathrm{C}$ đến $0^\circ\mathrm{C}$:
\[
Q_{\text{toả}} = m_1c_1(t_1 - t_2) + m_2c_2(t_1 - t_2) = 50736{,}08\,\mathrm{J}.
\]
Nhiệt lượng thu vào của nước đá khi tan hết ở $0^\circ\mathrm{C}$:
\[
Q_{\text{thu}} = mc\Delta t + \lambda m = 37{,}7\,\mathrm{J}.
\]
Vì $Q_{\text{toả}} > Q_{\text{thu}}$ nên nước đá tan hết.
Câu 3
A. $1567{,}5\,\mathrm{kJ}$.
B. $1675{,}5\,\mathrm{kJ}$.
C. $1765{,}5\,\mathrm{kJ}$.
D. $1556{,}7\,\mathrm{kJ}$.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

