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. $24110{,}1\,\mathrm{kg}$ \hspace{1cm}
B. $14720{,}6\,\mathrm{kg}$ \hspace{1cm}
C. $16245{,}7\,\mathrm{kg}$ \hspace{1cm}
D. $12657{,}8\,\mathrm{kg}$
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
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: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay
Sách thầy cô Vietjack biên soạn:
- Sổ tay Vật lí 12 (chương trình mới) ( 18.000₫ )
- 20 đề thi tốt nghiệp môn Vật lí (có đáp án chi tiết) ( 38.000₫ )
- Bộ đề thi tốt nghiệp 2025 các môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh, Sử, Địa, KTPL (có đáp án chi tiết) ( 36.000₫ )
- Tổng ôn lớp 12 môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh Sử, Địa, KTPL (Form 2025) ( 36.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
A. $4{,}114\cdot 10^{25}$ \hspace{1cm}
B. $1{,}144\cdot 10^{25}$ \hspace{1cm}
C. $4{,}008\cdot 10^{25}$ \hspace{1cm}
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
\[
V = 4\cdot 6 \cdot 3{,}6 = 86{,}4\ \mathrm{m^3}.
\]
Khối lượng không khí trong phòng khi ở $25^\circ\mathrm{C}$:
\[
m_1 = \frac{pVM}{RT_1}
= \frac{1{,}013\cdot 10^5 \cdot 86{,}4 \cdot 0{,}029}{8{,}31 \cdot 298}
\approx 1{,}025\cdot 10^5\ \mathrm{g} = 102{,}5\ \mathrm{kg}.
\]
Khi tăng nhiệt độ lên $30^\circ\mathrm{C}$ thì khối lượng khí còn lại trong phòng:
\[
m_2 = \frac{pVM}{RT_2}
= \frac{1{,}013\cdot 10^5 \cdot 86{,}4 \cdot 0{,}029}{8{,}31 \cdot 303}
\approx 1{,}00\cdot 10^5\ \mathrm{g} = 100\ \mathrm{kg}.
\]
Khối lượng khí đã bị thoát ra ngoài:
\[
\Delta m = m_1 - m_2 \approx 102{,}5 - 100 = 2{,}5\ \mathrm{kg}.
\]
Câu 3
A. $1567{,}5\,\mathrm{kJ}$ \hspace{1cm}
B. $1675{,}5\,\mathrm{kJ}$ \hspace{1cm}
C. $1765{,}5\,\mathrm{kJ}$ \hspace{1cm}
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.
Câu 6
A. có phương vuông góc với dòng điện. \hspace{1cm}
B. có chiều tuân theo quy tắc nắm tay phải. \hspace{1cm}
C. có phương vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn và điểm ta xét. \hspace{1cm}
D. có độ lớn tỉ lệ thuận với khoảng cách từ điểm ta xét đến dòng điện.
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.
Câu 7
A. $T(K) = t(^\circ\mathrm{C}) - 273$
B. $T(K) = 2t(^\circ\mathrm{C}) + 273$
C. $T(K) = t(^\circ\mathrm{C}) + 273$
D. $T(K) = \dfrac{t(^\circ\mathrm{C}) + 273}{2}$
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.
Nhắn tin Zalo