Hình sau mô tả sơ đồ hoạt động đơn giản hóa của cảm biến báo khói ion hóa. Nguồn phóng xạ \(\alpha \) americium \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) có hằng số phóng xạ \(5,081 \cdot {10^{ - 11}}{\rm{\;}}{{\rm{s}}^{ - 1}}\) được đặt giữa hai bản kim loại kết nối với một pin. Các hạt \(\alpha \) phóng ra làm ion hóa không khí giữa hai bản kim loại, cho phép một dòng điện nhỏ chạy giữa hai bản kim loại đó và chuông báo không kêu. Nếu có khói bay vào giữa hai bản kim loại, các ion trong này sẽ kết hợp với những phân tử khói và dịch chuyển chậm hơn làm cường độ dòng điện chạy giữa hai bản kim loại giảm đi. Khi dòng điện giảm tới mức nhất định thì cảm biến báo khói sẽ gửi tín hiệu kích hoạt chuông báo cháy.

Đáp án: Đ – S – S - S

a) Các viên đá nổi trong cốc trà chứng tỏ nước ở thể rắn có khối lượng riêng nhỏ hơn nước ở thể lỏng.

Viên đá nổi trên mặt nước chứng tỏ lực đẩy Archimedes lớn hơn trọng lượng của viên đá

\({F_A} > P \Leftrightarrow {\rho _{nc}} \cdot V \cdot g > {\rho _{da}} \cdot V \cdot g \Leftrightarrow {\rho _{da}} < {\rho _{nc}},\) vậy khối lượng riêng của nước đá nhỏ hơn khối lượng riêng của nước ở thể lỏng.

Chọn ĐÚNG.

b) Nước đá truyền nhiệt lượng cho nước trà làm nước trà mát lạnh.

Nước trà có nhiệt độ cao hơn nước đá nên nhiệt lượng truyền từ nước trà sang nước đá khiến cho nhiệt độ của nước trà giảm, nên nước trà mát lạnh.

Chọn SAI.

c) Sờ vào cốc trà đá, ta thấy "có nước bám vào thành cốc". Đây là do nước trong cốc bay hơi rồi bám vào thành cốc.

Sờ vào mặt ngoài của cốc trà đá thầy có nước bám vào thành cốc, đó chủ yếu là do hơi nước trong không khí bị ngưng tụ (hóa lỏng) thành thể lỏng và bám vào cốc.

Chọn SAI.

d) Mỗi viên nước đá trước khi bỏ vào cốc trà có khối lượng \(30\,g,\) nhiệt độ \[ - 3\,^\circ {\rm{C}}\] Nhiệt dung riêng của nước đá là \(1800\;J/\left( {kg \cdot K} \right),\) nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là \(3,4 \cdot {10^5}\;J/kg.\) Để mỗi viên nước đá nóng chảy hoàn toàn thì cần cung cấp cho nó một nhiệt lượng \(11,3\;\,kJ.\)

Cần cung cấp nhiệt lượng để tăng nhiệt độ của nước đá từ \({t_1} = - 3\,^\circ C\) đến nhiệt độ nóng chảy \[{t_2} = 0\,^\circ C\] Sau đó tiếp tục cung cấp nhiệt lượng để làm nước đá nóng chảyoàn toàn

\(Q = m \cdot C \cdot \left( {{t_2} - {t_1}} \right) + \lambda \cdot m = 30 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 1800 \cdot \left[ {0 - \left( { - 3} \right)} \right] + 30 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 3,4 \cdot {10^5} = 10362J = 10,362\,kJ\).

Chọn SAI.

Đáp án:

Trả lời: 0,96

+ Khi tổng hợp hoàn toàn \(1,00\;g\) deterium theo phản ứng trên thì số phản ứng sẽ bằng một nửa số hạt deterium, nên số phản ứng là

\(N = \frac{1}{2} \cdot \frac{{{m_D}}}{{{A_D}}} \cdot {N_A} = \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{{2,0141}} \cdot 6,02 \cdot {10^{23}} = 1,49 \cdot {10^{23}}\) phản ứng

+ Năng lượng tỏa ra khi tất cả các phản ứng đó diễn ra là:

\(Q = N \cdot {\rm{W}} = 1,49 \cdot {10^{23}} \cdot 3,3 = 4,9 \cdot {10^{23}}\,MeV\)

+ Năng lượng tỏa ra đó tương đương với năng lượng tỏa ra của số phản ứng phân hạch \(\;_{92}^{235}U\) là

\(N' = \frac{Q}{{E'}} = \frac{{4,9 \cdot {{10}^{23}}}}{{200}} = 2,5 \cdot {10^{21}}\) phản ứng

→ Số hạt \(\;_{92}^{235}U\) phân hạch là \(2,5 \cdot {10^{21}}\) hạt

+ Lượng \(\;_{92}^{235}U\) phân hạch hoàn toàn là: \(m = \frac{{{N_{U235}}}}{{{N_A}}} \cdot {A_{U235}} = \frac{{2,5 \cdot {{10}^{21}}}}{{6,03 \cdot {{10}^{23}}}} \cdot 235 \approx 0,96\,g\)