Một nhà máy điện hạt nhân có sơ đồ nguyên lí như hình vẽ bên dưới.

Trong lò phản ứng hạt nhân sử dụng \({}^{235}U\) làm nhiên liệu theo phương trình phản ứng:

\(^{235}U + n{ \to ^{141}}Ba{ + ^{92}}Kr + 3n\)

Cho khối lượng các hạt nhân \(^{235}U\); \(^{141}Ba\); \(^{92}Kr\); n lần lượt là 235,0409 amu; 140,9141 amu;

91,9250 amu và 1,0086 amu, 1amu = \(\frac{{931,5MeV}}{{{c^2}}}\). Cứ 1000 J năng lượng phân hạch được tạo ra sẽ trải qua những biến đổi như thể hiện trong hình trên, cuối cùng thu được 323 J năng lượng điện. Công suất điện đầu ra của nhà máy này là 1066 MW.

a) Ở trạng thái cân bằng, áp suất của khí trong xi lanh bằng \({10^5}{\rm{ Pa}}{\rm{.}}\)

Chọn ĐÚNG.

Vì pit-tông khối lượng nhẹ nên bỏ qua nên ở trạng thái cân bằng áp suất của khí trong xi lanh bằng \({10^5}{\rm{ Pa}}{\rm{.}}\)

b) Đặt lên pit-tông một quả cân khối lượng m thì pit-tông dịch chuyển xuống một đoạn x cm, khi đó thể tích tăng.

Chọn SAI.

Khi đặt lên pit-tông một quả cân có khối lượng m thì pit-tông dịch chuyển xuống dưới do trọng lượng của quả cân nên thể tích khí trong xilanh sẽ giảm xuống.

c) Đặt lên pit-tông một quả cân khối lượng \(12,5{\rm{ kg}}\)thì pit-tông dịch chuyển xuống dưới một đoạn \(2{\rm{ cm}}{\rm{.}}\)

Chọn ĐÚNG.

Lực làm pit-tông dịch chuyển xuống dưới chính là trọng lượng của quả cân

\(P = mg = 12,5 \times 10 = 125{\rm{ N}}{\rm{.}}\)

Áp suất sau khi pit-tông dịch chuyển xuống là

\({p_1} = {p_0} + \frac{P}{S} = {10^5} + \frac{{125}}{{0,005}} = 1,25 \times {10^5}{\rm{ Pa}}{\rm{.}}\)

Vì nhiệt độ khối khí là không đổi nên ta có

\(\begin{array}{l}{p_0}{V_0} = {p_1}{V_1}\\{10^5} \times 500 = 1,25 \times {10^5} \times {V_1}\\{V_1} = 400{\rm{ c}}{{\rm{m}}^3}\end{array}\)

Pi-tông dịch chuyển xuống một đoạn là

\(x = \frac{{{V_0} - {V_1}}}{S} = \frac{{500 - 400}}{{50}} = 2{\rm{ cm}}{\rm{.}}\)

d) Giữ nguyên trạng thái pit-tông ở câu c, đặt thêm lên pit-tông một quả cân khối lượng \(2,5{\rm{ kg}}\)thì chiều cao cột không khí trong xilanh lúc này là \(7{\rm{ cm}}{\rm{.}}\)

Chọn SAI.

Áp suất khối khí sau khi đặt thêm \(2,5{\rm{ kg}}\)là

\({p_2} = {p_1} + \frac{{{P_2}}}{S} = 1,25 \times {10^5} + \frac{{25}}{{0,005}} = 1,3 \times {10^5}{\rm{ Pa}}{\rm{.}}\)

Nhiệt độ khối khí không đổi nên ta có

\(\begin{array}{l}{p_2}{V_2} = {p_1}{V_1}\\1,3 \times {10^5} \times {V_2} = 1,25 \times {10^5} \times 400\\{V_2} = \frac{{5000}}{{13}}{\rm{ c}}{{\rm{m}}^3}\end{array}\)

Chiều cao cột không khí khi đó là $h=\frac{\raisebox{1ex}{$5000$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$13$}\right.}{50}=7,7\text{ cm.}$

a) Máy sưởi nhúng được đặt hoàn toàn trong lòng chất lỏng và không chạm vào thùng chứa chất lỏng.

Chọn ĐÚNG.

Để giảm nhiệt lượng hao phí ra thùng, ra môi trường thì máy sưởi nhúng phải được đặt hoàn toàn trong lòng chất lỏng và không chạm vào thùng.

b) Năng lượng tiêu thụ của máy sưởi nhúng tỉ lệ với khối lượng của chất lỏng X.

Chọn SAI.

Xét tỉ số \(\)\(\frac{E}{m}\) ta thấy năng lượng tiêu thụ của máy sưởi nhúng không tỉ lệ với khối lượng của chất lỏng.

Ta có \(Q = {Q_{hp}} + {Q_X}\)

\(\begin{array}{l} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}2900 = {Q_{hp}} + 0,10 \times c \times 10\\1600 = {Q_{hp}} + 0,05 \times c \times 10\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}c = 2600{\rm{ J/kg}}{\rm{.K}}\\{{\rm{Q}}_{hp}} = 0,3kJ\end{array} \right.\\\end{array}\)

c) Nhiệt lượng môi trường, thùng, các thiết bị…đã hấp thụ trong thí nghiệm xấp xỉ \(0,5{\rm{ kJ}}{\rm{.}}\)

Chọn SAI.

d) Nhiệt dung riêng của chất lỏng X xấp xỉ \(2600{\rm{ J/(kg}}{\rm{.K)}}{\rm{.}}\)

Chọn ĐÚNG.

Nhiệt dung riêng của chất lỏng X là \(2600{\rm{ J/kg}}{\rm{.K}}{\rm{.}}\)