Dùng thông tin sau cho câu 27 và câu 28: Một gia đình sử dụng máy nước nóng năng lượng mặt trời loại ống chân không để cung cấp nước sinh hoạt. Diện tích bề mặt thu bức xạ ánh sáng mặt trời của máy là \(6\;{{\rm{m}}^2}\). Năng lượng bức xạ mặt trời chiếu vào bề mặt thu có công suất trên mỗi mét vuông là \[1000\] W. Biết hiệu suất chuyển hóa năng lượng mặt trời thành nhiệt năng làm nóng nước của hệ thống là \(70\% \). Cho nhiệt dung riêng của nước là \(c = 4200\;{\rm{J/}}({\rm{kg}}.{\rm{K}})\) và sự hao phí nhiệt ra môi trường qua hệ thống ống dẫn là không đáng kể.

Công suất nhiệt có ích mà máy nước nóng cung cấp để đun nóng nước là bao nhiêu Watt (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Trong các lò phản ứng hạt nhân, bơm điện từ được sử dụng để bơm kim loại lỏng (như natri lỏng) làm chất làm mát. Không giống như bơm cơ học truyền thống, bơm điện từ không có bộ phận chuyển động mà sử dụng trực tiếp lực từ để đẩy dòng kim loại lỏng.

Một máy bơm điện từ có đoạn ống dẫn kim loại lỏng với tiết diện thẳng là một hình chữ nhật. Từ trường đều có cảm ứng từ \(B = 0,5\) T xuyên qua và vuông góc với hai mặt bên của ống, khoảng cách giữa hai mặt bên này là \(a = 2,0\) cm. Một dòng điện không đổi có cường độ \(I = 200\) A được cung cấp đi qua khối kim loại lỏng giữa mặt trên và mặt dưới của ống, khoảng cách giữa hai mặt này là \(b = 5,0\) cm (chiều dòng điện vuông góc với hướng của từ trường và vuông góc với chiều dòng chảy). Biết bơm điện từ này hoạt động và duy trì một lưu lượng dòng chảy kim loại lỏng là \(Q = 1,7\) lít/s. Bỏ qua các hao phí do điện trở và ma sát thành ống. Công suất cơ học cực đại mà lực từ của bơm đã truyền cho dòng kim loại lỏng là bao nhiêu W (làm tròn kết quả đến 1 chữ số sau dấu phẩy thập phân)?

Một nhóm học sinh nghiên cứu sự truyền nhiệt ra môi trường qua thành bình chứa nước nóng. Nhóm học sinh nêu ra giả thuyết: “Công suất truyền nhiệt lượng qua thành bình tỉ lệ nghịch với độ dày của thành bình”. Biết rằng, với một bình có độ dày thành xác định, công suất truyền nhiệt ra môi trường tỉ lệ thuận với độ chênh lệch nhiệt độ giữa mặt trong và mặt ngoài của thành bình.

Để kiểm tra giả thuyết, nhóm học sinh đã sử dụng một dây điện trở được cấp điện từ một nguồn có công suất nhỏ và không đổi, lần lượt dùng dây điện trở đó để nung nóng nước trong các bình \({B_1},{B_2},{B_3},{B_4}\) có cùng kích thước, cùng chất liệu nhưng có độ dày thành bình \(d\) khác nhau. Thí nghiệm được tiến hành trong phòng có nhiệt độ môi trường luôn giữ ở $t_0=20,0^{°}C$. Trong mỗi lần thí nghiệm, học sinh chờ cho nước trong bình đạt đến nhiệt độ lớn nhất \({t_{\max }}\) rồi ghi lại số liệu. Kết quả đo được cho trong bảng sau:

Để tìm hiểu mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ của một khối lượng khí xác định khi thể tích không đổi, một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm như sau: Gắn chặt một cảm biến áp suất vào miệng một bình cầu thủy tinh kín có dung tích \({V_0}\) thông qua một ống nhựa nhỏ. Nhúng chìm phần bình cầu vào một chậu nước, để phần ống nhựa và cảm biến ở ngoài không khí. Dùng nhiệt kế để đo nhiệt độ của nước (coi nhiệt độ của khí trong bình cầu bằng nhiệt độ của nước). Tiến hành đun nóng từ từ chậu nước, đợi hệ cân bằng sau mỗi lần đun và ghi lại các giá trị áp suất \(p\) tương ứng với nhiệt độ \(t\) ${(}^{°}C)$.

Ở chế độ bảo dưỡng, máy nén hoạt động rất chậm nên nhiệt độ khí trong bình chứa được hệ thống tản nhiệt giữ không đổi bằng đúng nhiệt độ khí quyển $\left({27}^{°}C\right)$. Sau khi máy nén thực hiện trọn vẹn \[75\] chu trình nén, áp suất khí trong bình chứa lúc này đạt mức bao nhiêu atm? (làm tròn kết quả đến 1 chữ số sau dấu phẩy thập phân)

Một chiếc lốp xe ô tô được bơm căng không khí ở nhiệt độ ${27}^{°}C$. Áp kế đo áp suất không khí trong lốp lúc này chỉ \(2,1\) atm. Biết thể tích phần không khí bên trong lốp xe là $30$ lít và coi như không đổi trong quá trình sử dụng. Giả thiết không khí là khí lí tưởng. Biết \(R = 8,31\;{\rm{J/(mol}}{\rm{.K)}}\), \(1\;{\rm{atm}} = 1,013 \times {10^5}\;{\rm{Pa}}\).

Bếp từ (hay bếp điện từ) là một thiết bị gia dụng hiện đại, ứng dụng trực tiếp hiện tượng cảm ứng điện từ để đun nấu. Cấu tạo cơ bản của bếp gồm một cuộn dây dẫn (thường bằng đồng) đặt dưới một tấm kính cách điện, cách nhiệt. Khi bếp hoạt động, một dòng điện xoay chiều có tần số cao chạy qua cuộn dây này.

Cho hạt nhân Heli \(\left( {_2^4{\rm{He}}} \right)\) có khối lượng \(4,0015\) amu. Biết khối lượng của proton là \(1,0073\) amu và khối lượng của neutron là \(1,0087\) amu; \(1\) amu \( = 931,5\) MeV/\({c^2}\). Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Heli là bao nhiêu MeV/nuclon (làm tròn kết quả đến 1 chữ số sau dấu phẩy thập phân)?