Một ấm nhôm khối lượng $700\ \mathrm{g}$ chứa $2\ \mathrm{kg}$ nước ở nhiệt độ $27^\circ C$ được đun nóng bằng một bếp điện có công suất không đổi và có 80% nhiệt lượng do bếp cung cấp được dùng vào việc đun nóng ấm nước. Sau 30 phút thì có $400\ \mathrm{g}$ nước đã hoá hơi ở $100^\circ C$. Biết nhiệt dung riêng của nước và của nhôm lần lượt là $4\,200\ \mathrm{J/(kg \cdot K)}$ và $880\ \mathrm{J/(kg \cdot K)}$. Nhiệt hoá hơi riêng của nước ở $100^\circ C$ là $2,3 \cdot 10^6\ \mathrm{J/kg}$. Công suất cung cấp nhiệt của bếp điện bằng

Động năng tịnh tiến trung bình của các nguyên tử khí helium bằng x.$10^{-21}$ J. Giá trị x bằng bao nhiêu? (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)

Một ấm điện khi hoạt động bình thường có điện trở $100\ \Omega$ và cường độ dòng điện qua ấm khi đó là $2,5\ \mathrm{A}$. Người ta dùng ấm điện này để đun $1,5\ \mathrm{lít}$ nước có nhiệt độ ban đầu là $25^\circ C$ thì sau 15 phút nước sôi. Biết nhiệt dung riêng của nước $c = 4200\ \mathrm{J/(kg.K)}$, khối lượng riêng $\rho = 997\ \mathrm{kg/m^3}$, nhiệt hoá hơi riêng $L = 2,26 \cdot 10^6\ \mathrm{J/kg}$, nhiệt nóng chảy riêng của nước đá $\lambda = 334 \cdot 10^3\ \mathrm{J/kg}$. Bỏ qua sự bay hơi của nước trong quá trình đun.

a) Nhiệt lượng mà ấm điện tỏa ra trong 2 phút là $7,5 \cdot 10^4\ \mathrm{J}$.
b) Hiệu suất của ấm điện xấp xỉ bằng 83,75%.
c) Nếu hiệu suất của ấm điện luôn không đổi thì tiếp tục đun khoảng 180 phút nữa nước trong ấm sẽ hóa hơi hoàn toàn.
d) Tại thời điểm nước bắt đầu sôi, ngắt điện, thả vào ấm một lượng nước đá ở $0^\circ C$ có khối lượng bằng khối lượng nước trong ấm.
Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường thì nhiệt độ cân bằng là $50^\circ C$.