Sử dụng các thông tin sau cho câu 27 và câu 28:

Năng lượng do Mặt Trời giải phóng là kết quả của phản ứng tổng hợp hạt nhân trong lõi của nó, trong đó hydrogen được tổng hợp lại thành hạt nhân helium thông qua một quá trình phức tạp. Phản ứng tổng thể có thể được đơn giản hóa bằng phương trình sau:

\(4{}_1^2H \to {}_2^4He\)+các hạt khác có khối lượng không đáng kể + năng lượng tỏa ra

Cho khối lượng của hydrogen là 1,00728 amu; khối lượng của helium là 4,00150 amu và 1 \(1\,{\rm{a}}mu = 931,5\,MeV/{c^2}.\)

Năng lượng giải phóng trong mỗi phản ứng tổng hợp hạt nhân của Mặt Trời là \(x \cdot {10^{ - 12}}\,J.\). Tìm x (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần mười).

a) Khi lò phản ứng tạo ra 1000J thì có 323 J năng lượng điện được tạo ra. Do đó công suất điện chiếm 32,3% công suất của lò phản ứng. Do công suất điện là 1066 MW nên công suất của lò phản ứng là 3300 MW.

Chọn SAI.

b) Năng lượng toả ra của 1 phân hạch là

\(E = \left( {{m_U} + {m_n} - {m_{Ba}} - {m_{Kr}} - 3.{m_n}} \right).{c^2} = 0,1846amu.{c^2} = 0,1846.931,5 = 171,9549MeV.\)

Chọn SAI.

c) Theo câu a, công suất của lò phản ứng là 3300 MW. Năng lượng mà lò phản ứng tạo ra trong 1 s là 3300 MJ. Mỗi phân hạch tạo ra năng lượng 171,9549MeV=2,7513.10^-11J. Từ đó suy ra số nguyên tử uranium bị phân hạch trong 1 s là

\(N = \frac{{{{3300.10}^6}}}{{2,{{75123.10}^{ - 11}}}} = 1,{199.10^{20}} \approx 1,{2.10^{20}}.\)

Chọn SAI.

d) Để làm mát, năng lượng tua-bin toả ra chiếm 49% năng lượng của lò phản ứng (theo sơ đồ). Do đó, trong mỗi giây, năng lượng nhiệt toả ra là Q = 3300 MJ.0,49 = 1617 MJ. Năng lượng này được nước hấp thụ để tăng nhiệt độ. Khối lượng nước đi qua trong mỗi giây là 48000 kg.

Ta có độ tăng nhiệt độ của nước là \(\Delta t = \frac{Q}{{mc}} = \frac{{{{1617.10}^6}}}{{48000.4200}} = 8,{02^0}C \approx {8^0}C.\)

Chọn ĐÚNG.

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 \(2600{\rm{ J/kg}}{\rm{.K}}{\rm{.}}\)