Câu 1. Hình vẽ là sơ đồ bố trí thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của nước. Một học sinh làm thí nghiệm với 150 g nước, nhiệt độ ban đầu là 32 ⁰C. Số chỉ vôn kế và ampe kế lần lượt là 3,20 V và 2,50 A. Sau khoảng thời gian 2 phút 37 giây thì nhiệt độ của nước là 34 ⁰C.

Bỏ qua nhiệt lượng mà bình nhiệt lượng kế và đũa khuấy thu vào; bỏ qua nhiệt lượng dây nung tỏa ra môi trường không khí.

        a) Nhiệt lượng Q tỏa ra trên dây nung được xác định bằng biểu thức .

        b) Trong quá trình làm thí nghiệm, học sinh dùng đũa khuấy khuấy nước nhẹ nhàng và liên tục để nhiệt lượng nước tỏa ra môi trường xung quanh một cách đều đặn.

        c) Nhiệt lượng nước cần thu vào để nhiệt độ tăng thêm ÄT (K) là .

        d) Nhiệt dung riêng của nước thu được từ thí nghiệm trên (làm tròn đến hàng đơn vị) xấp xỉ bằng

4200 J/(kg.K).

Hướng dẫn giải

        a) Theo định luật Joule – Lenz, nhiệt lượng tỏa ra trên đoạn dây dẫn có điện trở R là:

        Mà  (Định luật Ohm)

        Suy ra: .

        b) Trong quá trình làm thí nghiệm, học sinh dùng đũa khuấy khuấy nước nhẹ nhàng và liên tục để           nhiệt lượng do dây nung tỏa ra được truyền đều cho lượng nước trong nhiệt lượng kế.

        d) Đổi 2 phút 36 giây = 156 giây; 150 g = 0,15 kg.

Do bỏ qua nhiệt lượng mà bình nhiệt lượng kế và đũa khuấy thu vào; bỏ qua nhiệt lượng dây nung tỏa ra môi trường không khí nên nhiệt lượng dây nung tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào.

 ⇔  J/(kg.K).

Câu 2. Máy chiếu xạ sử dụng nguồn phóng xạ ⁻ cobalt  với chu kì bán rã 5,27 năm (1 năm bằng 365 ngày) để điều trị ung thư. Nguồn phóng xạ trong máy sẽ cần được thay mới nếu như độ phóng xạ của nó giảm còn bằng một nửa độ phóng xạ ban đầu. Các phát biểu dưới đây là đúng hay sai?

        a) Sản phẩm phân rã của cobalt  là nickel .

        b) Hằng số phóng xạ của cobalt   là  s^-1.

        c) Nguồn phóng xạ trong máy cần được thay mới sau mỗi năm.

        d) Tại thời điểm thay nguồn phóng xạ, số hạt nhân  còn lại trong nguồn bằng 50% số hạt nhân  ban đầu.

Hướng dẫn giải

        a) Phản ứng phân hạch của Cobalt: 

        b) Hằng số phóng xạ của cobalt   là  s^-1.

        c) Sau khoảng thời gian t = T = 5,27 năm, độ phóng xạ của nguồn phóng xạ giảm 50%.

        Vậy cứ sau 5,27 năm, nguồn phóng xạ trong máy cần được thay mới.

        d) Khi độ phóng xạ bằng 50% độ phóng xạ ban đầu thì số hạt nhân của chất phóng xạ tại thời điểm đó cũng bằng 50% số hạt nhân ban đầu của chất phóng xạ.

;  ⇒ .