Trong phương trình trạng thái khí lý tưởng \(pV = nRT\), với \(R = 8,31{\rm{\;J}}/\left( {{\rm{mol}}.{\rm{K}}} \right)\), nhận xét nào sau đây là đúng?

Đáp án:

Từ đồ thị, trục tung biểu diễn từ thông \({\rm{\Phi }}\left( {{\rm{Wb}}} \right)\) và trục hoành biểu diễn thời gian \(t\left( {\rm{s}} \right)\). Đường nét đứt ngang ở mốc 0,6 ứng với 2 ô ly, nên 1 ô ly tương ứng với \(0,3{\rm{\;Wb}}\). Đường thẳng biểu diễn từ thông bắt đầu từ đỉnh trục tung (3 ô ly) tức là \({{\rm{\Phi }}_1} = 0,9{\rm{\;Wb}}\).

Trục hoành có mốc 0,1 s tương ứng với 1 ô ly. Đồ thị cắt trục hoành (từ thông giảm về 0) tại vị trí 3 ô ly, tức là ở thời điểm \(t = 0,3{\rm{s}}\).

Độ lớn suất điện động cảm ứng sinh ra trong khung dây:

\({e_c} = \left| {\frac{{{\rm{\Delta \Phi }}}}{{{\rm{\Delta }}t}}} \right| = \left| {\frac{{0 - 0,9}}{{0,3 - 0}}} \right| = 3{\rm{\;V}}\).

Cường độ dòng điện chạy trong khung dây: \(I = \frac{{{e_c}}}{R} = \frac{3}{5} = 0,6{\rm{\;A}}\).

Nhiệt lượng tỏa ra trong khung dây trong toàn bộ thời gian \({\rm{\Delta }}t = 0,3{\rm{s}}\) là:

\(Q = {I^2}.R.{\rm{\Delta }}t = 0,{6^2}.5.0,3 = 0,54{\rm{\;J}}\).

Đổi sang đơn vị miliJoule (mJ): \(Q = 540{\rm{mJ}}\).

Đáp án: 540

a) SAI

Ta có nhiệt độ tuyệt đối \(T = t + 273\). Lập tỉ số \(\frac{p}{T}\) cho 5 lần đo:

Lần 1: \(\frac{{760 + 152}}{{25 + 273}} \approx 3,06\)

Lần 2: \(\frac{{760 + 159}}{{32 + 273}} \approx 3,01\)

Lần 3: \(\frac{{760 + 184}}{{40 + 273}} \approx 3,02\)

Lần 4: \(\frac{{760 + 218}}{{50 + 273}} \approx 3,03\)

Lần 5: \(\frac{{760 + 256}}{{62 + 273}} \approx 3,03\)

Trung bình tỉ số \(\frac{p}{T}\) vào khoảng \(3,03{\rm{mmHg}}/{\rm{K}}\) (Sai)

b) ĐÚNG

Tại nhiệt độ \({40^ \circ }{\rm{C}}\) (Lần đo 3), độ chênh lệch cột thủy ngân là \({\rm{\Delta }}h = 184{\rm{\;mm}}\). Áp suất khí trong bình là: \(p = {p_0} + {\rm{\Delta }}h = 760 + 184 = 944{\rm{mmHg}}\)

c) SAI

Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng \(pV = \frac{m}{\mu }RT\),

ta có công thức tính khối lượng: \(m = \frac{{pV\mu }}{{RT}}\).

Lấy dữ liệu ở lần đo thứ 3 để tính thử:

\(m = \frac{{944.3,5.29}}{{62,36.\left( {40 + 273} \right)}} \approx 4,91{\rm{\;g}}\)

d) ĐÚNG

Trong thiết kế của nhiệt kế khí đẳng tích, ống dẫn khí cần có thể tích rất nhỏ so với bình chứa (bình A). Việc này giúp giảm thiểu sai số, lượng khí nằm ngoài khu vực kiểm soát nhiệt độ (bình B) là không đáng kể, do đó hoàn toàn có thể coi thể tích tổng cộng của lượng khí đang xét là không thay đổi trong suốt quá trình đun nóng.