Câu hỏi:

30/09/2025 27 Lưu

Biết $_{11}^{24}$Na là chất phóng xạ $\beta^-$ và tạo thành magnesium $_{12}^{24}$Mg. Ban đầu, trong một mẫu chất phóng xạ chỉ chứa 4,8 g $_{11}^{24}$Na. Khối lượng $_{12}^{24}$Mg tạo thành sau 15 giờ là 2,4 g. Sau 45 giờ tiếp theo, khối lượng $_{12}^{24}$Mg tạo thành bằng bao nhiêu g? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Số hạt nhân $_{12}^{24}$Mg tạo thành sau t (giờ) bằng số hạt nhân $_{11}^{24}$Na phân rã, nên ta có:
\[
N_{Mg}=\Delta N_{Na}\ \Leftrightarrow\
\frac{m_{Mg}}{M_{Mg}}N_A
= N_{0\,Na}\cdot\Big(1-2^{-\tfrac{t}{T}}\Big)
= \frac{m_{0\,Na}}{M_{Na}}N_A\cdot\Big(1-2^{-\tfrac{t}{T}}\Big)
\]
\[
\Rightarrow\ m_{Mg}=\frac{M_{Mg}}{M_{Na}}\cdot m_{0\,Na}\cdot\Big(1-2^{-\tfrac{t}{T}}\Big).
\]

Khối lượng $_{12}^{24}$Mg tạo thành sau 15 giờ là 2,4 g, nên ta có:
\[
m_{Mg}=\frac{M_{Mg}}{M_{Na}}\cdot m_{0\,Na}\cdot\Big(1-2^{-\tfrac{t}{T}}\Big)
\ \Leftrightarrow\ 2{,}4=\frac{24}{24}\cdot4{,}8\cdot\Big(1-2^{-\tfrac{15}{T}}\Big)
\ \Rightarrow\ T=15\ \text{giờ}.
\]

Khối lượng $_{12}^{24}$Mg tạo thành sau 45 giờ tiếp theo (t = 60 giờ) là
\[
m_{Mg}=\frac{M_{Mg}}{M_{Na}}\cdot m_{0\,Na}\cdot\Big(1-2^{-\tfrac{t}{T}}\Big)
= \frac{24}{24}\cdot4{,}8\cdot\Big(1-2^{-\tfrac{60}{15}}\Big)
=4{,}5\ \text{g}.
\]

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Sau khi đổ thêm vào ống thủy tinh một lượng thủy ngân có chiều cao $h$, ta có trạng thái của khối khí trong nhánh kín:

Một ống thủy tinh hình chữ U tiết diện đều có một đầu kín và một đầu hở. Ban đầu trong ống có chứa một lượng thủy ngân. (ảnh 2)

Trạng thái 1:
\[
p_1 = p_0\ \text{(cmHg)}, \qquad
V_1 = \ell_0 S\ \text{(cm}^3), \qquad
T_1.
\]

Trạng thái 2:
\[
p_2 = p_0 + \Delta p
= p_0 + (h - 2\Delta \ell)\ \text{(cmHg)}, \qquad
V_2 = \ell S\ \text{(cm}^3), \qquad
T_2 = T_1,
\]
với \(\Delta \ell = \ell_0 - \ell\).

Áp dụng định luật Bôyle, ta có:
\[
p_1V_1=p_2V_2 \;\Leftrightarrow\; p_0\cdot \ell_0\cdot S = \big[p_0+(h-2\,\Delta\ell)\big]\cdot \ell \cdot S.
\]

Thay số:
\[
76\cdot 30 = \big[76 + \big(h-2\cdot(30-25)\big)\big]\cdot 25
\;\Rightarrow\; h = 25{,}2\ \text{cm}.
\]

Câu 2

Một xi lanh thẳng đứng có một đầu kín và một đầu hở, bên trong có chứa một lượng khí hydrogen (xem là khí lí tưởng). Xi lanh được đậy kín nhờ một pittông nhẹ, phía trên pittông có một cột chất lỏng như hình vẽ bên. Lượng khí hydrogen luôn được cung cấp nhiệt chậm để giãn nở dần đẩy pittông di chuyển từ từ. Khi toàn bộ chất lỏng bị tràn ra ngoài thì nhiệt lượng mà lượng khí hydrogen đã nhận được là 119 J.

Một xi lanh thẳng đứng có một đầu kín và một đầu hở, bên trong có chứa một lượng khí hydrogen (xem là khí lí tưởng). Xi lanh được đậy kín nhờ một pittông nhẹ, phía trên pittông có một cột chất lỏng như hình vẽ bên. (ảnh 1)

Biết rằng, thể tích ban đầu của chất lỏng bằng một nửa thể tích của xi lanh, áp suất khí hydrogen và bằng thể tích của phần không khí chiếm trong xi lanh. Áp suất của chất lỏng là $\frac{1}{9}p_0$ với $p_0 = 10^5\ \text{Pa}$ là áp suất khí quyển. Bỏ qua mọi ma sát. Biết nội năng của n mol khí hydrogen ở nhiệt độ T (K) là $U = \frac{5}{2} nRT$.

Độ lớn công mà khối khí lí tưởng thực hiện để biến đổi từ trạng thái A sang trạng thái B bằng diện tích hình phẳng giới hạn bởi đường biểu diễn sự biến đổi của áp suất theo thể tích p = p(V), trục hoành và hai đường thẳng $V = V_A$ và $V = V_B$.

a) Trong quá trình pittông bắt đầu di chuyển đến khi chất lỏng bắt đầu tràn ra ngoài, áp suất của lượng khí hydrogen không đổi. Sau đó, áp suất của lượng khí hydrogen giảm dần cho đến khi toàn bộ lượng chất lỏng bị tràn ra ngoài.

b) Thể tích ban đầu của lượng khí hydrogen là 0,36 lít.

c) Công mà lượng khí hydrogen đã thực hiện cho đến khi toàn bộ chất lỏng bị tràn ra ngoài có độ lớn bằng 19,5 J.

d) Từ khi bắt đầu cung cấp nhiệt đến khi toàn bộ chất lỏng bị tràn ra ngoài thì độ biến thiên nội năng của lượng khí hydrogen là 138,5 J.

Lời giải

 

Nội dung

Đúng

Sai

a

Trong quá trình pit tông bắt đầu di chuyển đến khi chất lỏng bắt đầu tràn ra ngoài, áp suất của lượng khí hydrogen không đổi. Sau đó, áp suất của lượng khí hydrogen giảm dần cho đến khi toàn bộ lượng chất lỏng bị tràn ra ngoài.

Đ

 

b

Thể tích ban đầu của lượng khí hydrogen là 0,36 lít.

Đ

 

c

Công mà lượng khí hydrogen đã thực hiện cho đến khi toàn bộ chất lỏng bị tràn ra ngoài có độ lớn bằng 19,5 J.

 

S

d

Từ khi bắt đầu cung cấp nhiệt đến khi toàn bộ chất lỏng bị tràn ra ngoài thì độ biến thiên nội năng của lượng khí hydrogen là 138,5 J.

 

S

a) ĐÚNG
Trong quá trình pittông bắt đầu di chuyển đến khi chất lỏng bắt đầu tràn ra ngoài, lượng khí hydrogen được cung cấp nhiệt chậm để pittông di chuyển từ từ, nên áp suất của lượng khí hydrogen không đổi. Sau đó, chất lỏng bắt đầu tràn ra ngoài làm cho áp suất tác dụng lên lượng khí giảm dần.

b) ĐÚNG
Xét quá trình từ khi bắt đầu cung cấp nhiệt đến khi toàn bộ chất lỏng bị tràn ra ngoài:

+ Các trạng thái của lượng khí hydrogen:    
Một xi lanh thẳng đứng có một đầu kín và một đầu hở, bên trong có chứa một lượng khí hydrogen (xem là khí lí tưởng). Xi lanh được đậy kín nhờ một pittông nhẹ, phía trên pittông có một cột chấ (ảnh 1)

+ Quá trình biến đổi trạng thái của lượng khí hydrogen được biểu diễn trên hệ trục tọa độ $(p, V)$ như sau:

Một xi lanh thẳng đứng có một đầu kín và một đầu hở, bên trong có chứa một lượng khí hydrogen (xem là khí lí tưởng). Xi lanh được đậy kín nhờ một pittông nhẹ, phía trên pittông có một cột chất lỏng như hình vẽ bên. (ảnh 2)

\[
\Delta U = \tfrac{5}{2}nR(T_3 - T_1) = A + Q
\]

\[
\Rightarrow \tfrac{5}{2}(p_3V_3 - p_1V_1) = -\Big[ \tfrac{10}{9}p_0\Big(\tfrac{3}{4}V - \tfrac{1}{2}V\Big) + \tfrac{1}{2}\Big(\tfrac{10}{9}p_0 + p_0\Big)\Big(V - \tfrac{3}{4}V\Big)\Big] + 119
\]

\[
\Rightarrow \tfrac{5}{2}(p_0V - \tfrac{10}{9}p_0 \cdot \tfrac{1}{2}V) = -\tfrac{13}{24}p_0V + 119
\]

\[
\Rightarrow \tfrac{10}{9}p_0V = \tfrac{13}{24}p_0V + 119
\]

\[
\Rightarrow \tfrac{119}{72}p_0V = 119
\]

\[
\Rightarrow V = 0,00072\ \text{m}^3 = 0,72\ \ell
\]

Vậy thể tích ban đầu của lượng khí hydrogen là $\tfrac{1}{2}V = 0,36\ \ell$.

c) SAI
Công mà lượng khí hydrogen đã thực hiện cho đến khi toàn bộ chất lỏng bị tràn ra ngoài có độ lớn bằng:

\[
A = \tfrac{13}{24}p_0V = \tfrac{13}{24} \cdot 10^5 \cdot 0,00072 \approx 39\ \text{J}.
\]

d) SAI
Từ khi bắt đầu cung cấp nhiệt đến khi toàn bộ chất lỏng bị tràn ra ngoài thì độ biến thiên nội năng của lượng khí hydrogen là:

\[
\Delta U = A + Q = -39 + 119 = 80\ \text{J}.
\]

Câu 3

Một học sinh thực hiện thí nghiệm xác định nhiệt dung riêng của thanh đồng bằng phương pháp cân bằng nhiệt. Các dữ kiện được xác định sau:

• Thanh đồng có khối lượng $m_1 = 150\ \text{g}$, được nung nóng đến nhiệt độ $t_1 = 100^\circ$C.
• Nước trong nhiệt lượng kế có khối lượng $m_2 = 250\ \text{g}$ và nhiệt độ ban đầu $t_2 = 25^\circ$C.

Sau khi thả thanh đồng vào nước, học sinh ghim nhiệt kế vào nước và quan sát. Khi giá trị của nhiệt kế không thay đổi nữa và hiển thị 28$^\circ$C.

Cho nhiệt dung riêng của nước là $c_{nước} = 4200\ \text{J/(kg·K)}$. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với nhiệt lượng kế và môi trường bên ngoài. Gọi $c_{đồng}$ (J/(kg·K)) và $t_{cb}$ (°C) lần lượt là nhiệt dung riêng của đồng và nhiệt độ của hệ khi xảy ra cân bằng nhiệt.

a) Nhiệt lượng do thanh đồng toả ra bằng nhiệt lượng nước thu vào.
b) Công thức dùng để tính nhiệt dung riêng của đồng là $c_{đồng} = \dfrac{m_2 c_{nước}(t_{cb} - t_2)}{m_1 (t_1 - t_{cb})}$.
c) Giá trị nhiệt dung riêng của đồng thu được trong thí nghiệm xấp xỉ bằng 233 J/(kg·K).
d) Nếu tính đến sự trao đổi nhiệt với nhiệt lượng kế và môi trường thì giá trị nhiệt dung riêng tính được của đồng sẽ nhỏ hơn so với giá trị thực tế.

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.

Nâng cấp VIP

Câu 7

A. Quá trình ngưng tụ.     

B. Quá trình ngưng kết.    

C. Quá trình đông đặc.     

D. Quá trình nóng chảy.

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.

Nâng cấp VIP