Một viên đạn làm bằng bạc đang bay với tốc độ \(300\,\mathrm{m/s}\) thì cắm vào một khúc gỗ. Sau khi bay xuyên qua khúc gỗ, nhiệt độ của viên đạn tăng thêm \(109\,\mathrm{K}\). Biết viên đạn không trao đổi nhiệt với bên ngoài và toàn bộ độ giảm cơ năng của viên đạn đều chuyển thành nhiệt năng. Bỏ qua ma sát với không khí. Cho nhiệt dung riêng của bạc là \(234\,\mathrm{J\,kg^{-1}\,K^{-1}}\). Tốc độ của viên đạn sau khi ra khỏi khúc gỗ là bao nhiêu \(\mathrm{m/s}\)? (kết quả làm tròn đến chữ số hàng đơn vị)

a) SAI

Chiều cao cột thủy ngân trong ống nghiệm ban đầu là $h_1=40\,\text{cm}$
$\Rightarrow$ áp suất của khối khí trong ống:
\[
p_1 = p_\text{khq} + \rho g h_1 = 760 + 400 = 1160\,\mathrm{mmHg}.
\]

b) SAI

Gọi $S$ là tiết diện ống. Khi thẳng đứng: $V_1=40S$, $p_1=1160\,\mathrm{mmHg}$.
Khi đặt nằm ngang thì thể tích khí chiếm chiều dài $h_2$ nên $V_2=h_2S$, áp suất khí vẫn là $p_2=1160\,\mathrm{mmHg}$ (mực Hg không tạo cột chênh).
Đẳng nhiệt: $p_1V_1=p_2V_2 \Rightarrow h_2=\dfrac{1160\cdot 40}{760}\approx 61{,}05\,\text{cm}$.
Chiều dài cột thủy ngân còn lại: $80-61{,}05=18{,}95\,\text{cm}\ (\neq 23{,}2\,\text{cm})$.

c) SAI

Gọi $x$ (cm) là chiều dài cột thủy ngân trong ống khi hơ nóng đến $37^\circ\text{C}$.
Khi đó áp suất khí: $p_3=76+x$ (cmHg) $=10(76+x)$ (mmHg).
Thể tích khí: $V_3=(80-x)S$. Áp dụng phương trình trạng thái:
\[
\frac{p_1V_1}{T_1}=\frac{p_3V_3}{T_3}
\quad\Rightarrow\quad
\frac{116\cdot 40S}{27+273}=\frac{(76+x)(80-x)S}{37+273}
\]
Giải ra $x\approx 37{,}9\,\text{cm}$
$\Rightarrow$ chiều cao cột không khí: $80-37{,}9=42{,}1\,\text{cm}$ (không phải $37{,}9\,\text{cm}$).

d) SAI

Gọi $x$ (cm) là độ dịch chuyển thêm của cột thủy ngân khi làm lạnh từ $37^\circ\text{C}$ xuống $23^\circ\text{C}$. Khi làm lạnh trong cùng tư thế thẳng đứng, áp suất khí không đổi (chênh lệch Hg giữ nguyên).
Suy ra:
\[
\frac{V_3}{T_3}=\frac{V_4}{T_4}
\Rightarrow
V_4=V_3\frac{T_4}{T_3}
=(80-37{,}9)S\cdot\frac{23+273}{37+273}.
\]
Mà $V_4=(80-37{,}9-x)S \Rightarrow x\approx 1{,}9\,\text{cm}$,
khác $3{,}47\,\text{cm}$.

a) SAI

Theo đề, thời gian để đun nóng rượu từ $15^\circ\text{C}$ đến $78^\circ\text{C}$ là $450\,\text{s}$ nên ta có:

$P = \dfrac{mc \Delta t}{\tau} = \dfrac{1 \cdot 2500 \cdot (78 - 15)}{450} = 350\,\text{W}$.

b) ĐÚNG

Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng $1\,\text{kg}$ rượu từ $15^\circ\text{C}$ lên $78^\circ\text{C}$ là:

$Q = P \tau = 350 \cdot 450 = 157500\,\text{J}$.

c) SAI

Nhiệt lượng cần cung cấp để $300\,\text{g}$ rượu ở $15^\circ\text{C}$ hoá hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi là:

$Q = mc \Delta t + P \tau = 0{,}3 \cdot 2500 \cdot (78 - 15) + 350 \cdot 720 = 299250\,\text{J}$.

d) ĐÚNG

Ta có: $P \tau = mL \;\Rightarrow\; L = \dfrac{P \tau}{m} = \dfrac{350 \cdot 720}{0{,}3} = 840000\,\text{J} = 840\,\text{kJ}$.