Một xilanh thẳng đứng, tiết diện S, chứa không khí ở nhiệt độ 17 ^oC. Pittông đặt cách đáy xilanh một đoạn h = 40 cm. Khi không khí trong xilanh được nung nóng đến 47 ^oC sao cho áp suất không đổi thì pittông được nâng lên một khoảng bằng

a) sai; b) đúng; c) đúng; d) sai.

a) Tốc độ trung bình của các phân tử khí tỉ lệ thuận với căn bậc hai của nhiệt độ tuyệt đối (T).

T₁ = 12°C = 285 K; T₂ = 297°C = 570 K.

\[\frac{{{v_2}}}{{{v_1}}} = \sqrt {\frac{{{T_2}}}{{{T_1}}}} = \sqrt {\frac{{570}}{{285}}} = 1,41\]

b) Đối với khí lý tưởng trong bình kín (thể tích không đổi), áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối: \[\frac{{{p_2}}}{{{p_1}}} = \frac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = \frac{{570}}{{285}} = 2\]

c) Động năng tịnh tiến trung bình của mỗi phân tử khí ở 12⁰C :

\[{W_d} = \frac{3}{2}kT = \frac{3}{2}.1,{38.10^{ - 23}}.285 = 5,{9.10^{ - 21}}J\]

d) Nội năng của khối khí ở 297 ⁰C là: \[U = N{W_d} = \frac{3}{2}NkT = \frac{3}{2}nRT = \frac{3}{2}.1.8,31.570 = 7105,05J\]

a) đúng; b) sai; c) đúng; d) đúng.

a) Hiệu suất chuyển đổi là \[22\% \] nên năng lượng Mặt Trời có ích cho việc làm nóng nước chiếm \[22\% \]năng lượng toàn phần.

b) Công suất bức xạ chiếu lên bộ thu nhiệt là \(P = 980 \cdot 20 = 19600\,{\rm{W}} = 19,6\,kW.\)

c) Trong 30 phút, năng lượng mặt trời chiếu lên bộ thu nhiệt là:

\({\rm{W}} = P \cdot t = 19600 \cdot 30 \cdot 60 = 35280000\,J = 35,28\,MJ.\)

d) Nếu hệ thống đó làm nóng 40 lít nước thì trong khoảng thời gian 30 phút, nhiệt độ của nước tăng thêm:

\[Q = 22\% .W = 35280000.0,22 = 7761600\,J \Leftrightarrow Q = mc\Delta t = 40.4180.\Delta t \Rightarrow \Delta t = 46,4^\circ C.\]