Ở một cơ sở đúc đồng tại xã Đại Bái, huyện Gia Bình, tỉnh Bắc Ninh, người ta tiến hành đúc một quả chuông bằng đồng nguyên chất có khối lượng 15 kg qua 6 bước sau đây:

1. Tạo mẫu.

2. Tạo khuôn.

3. Nấu chảy đồng.

4. Rót khuôn.

5. Làm nguội và tách sản phẩm khỏi khuôn.

6. Hoàn thiện sản phẩm.

Biết đồng có nhiệt độ nóng chảy là ${1084}^{0}C$, nhiệt nóng chảy riêng là \(\lambda  = 180\;{\rm{kJ}}/{\rm{kg}}\), nhiệt dung riêng là \({\rm{c}} = 380\;{\rm{J}}/{\rm{kgK}}\); nhiệt độ ban đầu của môi trường và hỗn hợp nguyên liệu là ${27}^{0}C$, trong quá trình đúc có \(40\% \) lượng nhiệt bị hao phí ra môi trường.

a) Quả chuông đồng trên cần nhận được nhiệt lượng là \(8,7{\rm{MJ}}\) để nóng chảy hoàn toàn từ nhiệt độ ban đầu

b) Biết năng suất toả nhiệt của than đá là \(27{\rm{MJ}}/{\rm{kg}}\). Khối lượng than đá ít nhất có thể dùng để đúc được quả chuông đồng là \(5,4\;{\rm{kg}}\).

c) Do dùng nhiên liệu hoá thạch để đun nóng chảy đồng, nên nếu thiết kế ống khói của cơ sở đúc đồng này không đạt tiêu chuẩn thì sẽ làm ảnh hưởng lớn đến môi trường và sức khỏe của người dân.

d) Quá trình nóng chảy diễn ra trong bước 5 .

Khi trời lạnh cơ thể chúng ta dễ bị mất nhiệt lượng vào môi trường. Sự mất nhiệt lượng này sẽ dẫn đến các hệ quả như cơ thể bị run rẩy, kiệt sức. Trong một trận bóng đá ngoài trời vào ngày lạnh, một cầu thủ bắt đầu cảm thấy kiệt sức sau khi tiêu hao khoảng \(8 \cdot {10^5}\;{\rm{J}}\) nội năng. Biết nhiệt lượng do cơ thể cầu thủ truyền ra môi trường là \(4,2 \cdot {10^5}\;{\rm{J}}\). Tổng công mà cầu thủ này đã thực hiện có độ lớn bằng bao nhiêu MJ ?

PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Một nhóm học sinh lớp 12 thực hiện thí nghiệm thực hành đo nhiệt nóng chảy riêng của nước đá. Họ đã lựa chọn bộ dụng cụ thí nghiệm như hình 1 gồm: biến thế nguồn (1), bộ đo công suất nguồn điện có tích hợp chức năng đo thời gian (2), nhiệt kế điện tử có độ phân giải nhiệt độ $0,1^{0}C$ (3), nhiệt lượng kế bằng nhựa có vỏ xốp kèm dây điện trở (4), cân điện tử (5), các dây nối.

Họ cho viên nước đá có khối lượng 0,02 kg và một ít nước vào bình nhiệt lượng kế sao cho dây điện trở chìm trong hỗn hợp nước và nước đá.

Khi tiến hành đo họ khuấy liên tục nước đá, cứ sau mỗi hai phút lại ghi số đo công suất trên oát kế và nhiệt độ trên nhiệt kế. Kết quả đo được ở bảng sau.

Từ bảng số liệu họ vẽ được đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian của nước trong bình nhiệt lượng kế như hình 2

a) Công suất trung bình của dòng điện qua điện trở trong nhiệt lượng kế là \(11,13\;{\rm{W}}\).

b) Với kết quả họ thu được thì nhiệt nóng chảy riêng trung bình của nước đá đo được là \({3,45.10^5}\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}\).

c) Khi tiến hành đo, họ khuấy liên tục nước đá để nhiệt độ của hỗn hợp nước và nước đá đồng đều.

d) Trên đồ thị vẽ được, họ tìm ra thời điểm kết thúc quá trình nóng chảy của viên nước đá nằm trong khoảng thời gian từ thời điểm 600 s đến thời điểm 700 s là không phù hợp với bảng số liệu.

Một bàn ủi (hình a) có thể hoạt động được với dòng điện một chiều và xoay chiều. Đế của bàn ủi có khối lượng 400 g được làm từ hợp kim chịu nhiệt, nhiệt dung riêng của đế là \(890\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}\).K. Sơ đồ mạch điện của bàn ủi (hình b) bao gồm các bộ phận: điện trở Shunt (1) có giá trị \(8\Omega \), đèn báo hiệu (2) có điện trở \(2\Omega \), cuộn dây điện trở (3) coi như điện trở thuần có giá trị điện trở \(98,4\Omega \). Cắm bàn ủi vào mạng điện có hiệu điện thế 220 V . Biết nhiệt độ ban đầu của bàn ủi là ${22}^{0}C$;80\% \) nhiệt lượng tỏa ra trên dây điện trở (3) được dùng làm nóng đế bàn ủi và bàn ủi có thể là được quần áo khi nhiệt độ của đế đạt giá trị nhỏ nhất là ${180}^{0}C$. Sau khoảng thời gian ngắn nhất là bao nhiêu giây kể từ lúc bắt đầu cắm điện thì bàn ủi có thể là được quần áo? (Kết quả làm tròn đến chữ số hàng đơn vị)

Bảng bên là thông số nhiệt dung riêng của một số chất. Nếu các miếng Nhôm, Đồng, Sắt, Chì có cùng khối lượng được lấy ra từ cùng một lò nung (nhiệt độ các miếng giống nhau) và để ngoài không khí thì miếng nào nguội đi lâu nhất?