Khi tìm hiểu về sự biến đổi nội năng của một lượng khí xác định,

(I) Một nhóm học sinh cho rằng: "Nếu một lượng khí nhận được hoặc mất đi năng lượng nhiệt thì nội năng của nó thay đổi khi giữ cho thể tích không đổi".

(II) Để kiểm tra nhận định trên, nhóm học sinh dùng: một xi-lanh (có pít-tông) được gắn cố định trên giá đỡ, một cảm biến đo nhiệt độ của khí trong xi-lanh, một bình đựng nước cách nhiệt và thực hiện thí nghiệm theo các bước sau:

Bước 1: Dùng pít-tông hút một lượng khí xác định vào xi-lanh; Ghi số chỉ \({T_0}\) của cảm biến nhiệt độ; Giữ pít-tông cố định, đổ nước nóng vào bình cho ngập hết phần xi-lanh chứa khí; Ghi số chỉ \({T_1}\) ở cảm biến nhiệt độ khi số chỉ ổn định. Nhóm học sinh thu được kết quả \({T_1} > {T_0}\).

Bước 2: Thay nước nóng bằng nước đá đang tan. Nhóm học sinh thu được kết quả \({T_2} < {T_0}\).

Tìm hiểu về mối liên hệ giữa từ thông và dòng điện cảm ứng, một nhóm học sinh dùng một khung dây dẫn nối với một điện kế nhạy để tạo thành một mạch điện kín, một nam châm thẳng và thực hiện thí nghiệm như sau:

(I) Tịnh tiến nam châm lại gần khung dây với các tốc độ khác nhau đối với khung dây và quan sát số chỉ của điện kế.

(II) Tịnh tiến nam châm ra xa khung dây với các tốc độ khác nhau đối với khung dây và quan sát số chỉ của điện kế.

Độ lớn suất điện động cảm ứng trung bình xuất hiện trong ống dây là bao nhiêu vôn (V)?

Z là vùng không gian tồn tại một điện trường đều và một từ trường đều vuông góc với nhau (\(\vec E \bot \vec B\), hình vẽ). Độ lớn của cường độ điện trường là \(E = 2,80{\rm{kV}}/{\rm{m}}\) và độ lớn của cảm ứng từ là \(B = 0,500{\rm{\;T}}\). Một ion dương có khối lượng \({\rm{m}} = 1,{66.10^{ - 26}}{\rm{\;kg}}\), điện tích \(q = 1,{60.10^{ - 19}}{\rm{C}}\) chuyển động với vận tốc \(\vec v\) vào vùng Z theo phương vuông góc với cảm ứng từ \(\vec B\). Lực từ tác dụng lên ion có độ lớn \(F = Bv\left| q \right|\), có phương vuông góc với cảm ứng từ \(\vec B\) và với vận tốc \(\vec v\). Bỏ qua tác dụng của trọng lực.

Vận tốc v phải bằng bao nhiêu km/s để khi chuyển động qua vùng \(Z\), ion không bị lệch so với phương ban đầu?

Z là vùng không gian tồn tại một điện trường đều và một từ trường đều vuông góc với nhau (\(\vec E \bot \vec B\), hình vẽ). Độ lớn của cường độ điện trường là \(E = 2,80{\rm{kV}}/{\rm{m}}\) và độ lớn của cảm ứng từ là \(B = 0,500{\rm{\;T}}\). Một ion dương có khối lượng \({\rm{m}} = 1,{66.10^{ - 26}}{\rm{\;kg}}\), điện tích \(q = 1,{60.10^{ - 19}}{\rm{C}}\) chuyển động với vận tốc \(\vec v\) vào vùng Z theo phương vuông góc với cảm ứng từ \(\vec B\). Lực từ tác dụng lên ion có độ lớn \(F = Bv\left| q \right|\), có phương vuông góc với cảm ứng từ \(\vec B\) và với vận tốc \(\vec v\). Bỏ qua tác dụng của trọng lực.

Nếu vùng \(Z\) chỉ có từ trường, lực từ làm ion chuyển động trên một quỹ đạo tròn có bán kính là bao nhiêu mm (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?

Bên trong một xi-lanh nằm ngang, cố định, có một lượng khí lí tưởng được ngăn cách với không khí bên ngoài bằng một pit-tông có diện tích tiết diện \(32,0\) cm². Bỏ qua ma sát giữa pit-tông và xi-lanh. Một sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể, nối giữa pit-tông và đáy xilanh (hình vẽ). Lúc đầu lượng khí trong xilanh có nhiệt độ \(27,{0^ \circ }{\rm{C}}\) và áp suất bằng áp suất khí quyển là \(1,{00.10^5}{\rm{\;Pa}}\).

Khi tăng nhiệt độ của khối khí lên đến \(57,{0^ \circ }{\rm{C}}\), lực căng của sợi dây bằng bao nhiêu Niutơn (N)?

Bên trong một xi-lanh nằm ngang, cố định, có một lượng khí lí tưởng được ngăn cách với không khí bên ngoài bằng một pit-tông có diện tích tiết diện \(32,0\) cm². Bỏ qua ma sát giữa pit-tông và xi-lanh. Một sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể, nối giữa pit-tông và đáy xilanh (hình vẽ). Lúc đầu lượng khí trong xilanh có nhiệt độ \(27,{0^ \circ }{\rm{C}}\) và áp suất bằng áp suất khí quyển là \(1,{00.10^5}{\rm{\;Pa}}\).

Dây có thể chịu được lực căng lớn nhất là \(45,0{\rm{\;N}}\). Nhiệt độ lớn nhất của khối khí mà tại đó dây chưa bị đứt là bao nhiêu ^oC (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Đường đẳng nhiệt của một lượng khí lí tưởng xác định được biểu diễn như hình vẽ. Gọi \({S_1}\) là số đo diện tích của hình chữ nhật OABC và \({S_2}\) là số đo diện tích của hình chữ nhật ODEF , ta có