Câu 1.Một máy nước nóng hoạt động bằng năng lượng Mặt Trời có hiệu  suất chuyển đổi 25%;cường độ bức xạ Mặt Trời lên bộ thu nhiệt là 1000W/m²; diện tích bộ thu là 4,2m². Cho nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kgK.

a) Công suất bức xạ chiếu lên bộ thu nhiệt là 4200W.

        b) Trong 1h ,năng lượng mặt trời chiếu lên bộ thu nhiệt là 14,4MJ.

        c) Trong 1h ,phần năng lượng chuyển thành nhiệt năng là 3,78MJ.

        d) Nếu hệ thống đó ,làm nóng 30kg nước thì trong thời gian 1h nhiệt độ nước tăng thêm 28,6^oC.

Hướng dẫn giải

      a) P = I.S = 1000.4,2 = 4200W.

      b) A = P.t = 4200.60.60 = 15,12.10⁶ = 15,12 MJ .

      c) Q = H.A = 0,25.15,12 = 3,78MJ .

      d)  .

Câu 2. Các tính chất bán rã của phóng xạ được ứng dụng để chế tạo Pin nguyên tử. Pin nguyên tử có độ tin cậy cao, có thể duy trì ở mức cao trong thời gian dài khi sử dụng nguồn phóng xạ có chu kì bán rã lớn. Pin thường được sử dụng cho các nhiệm vụ đòi hỏi yêu cầu cao như thiết bị y tế đặc biệt hoặc các chuyến du hành vũ trụ dài ngày,... Suất điện động của pin tỉ lệ thuận với độ phóng xạ. Người ta sẽ thay pin khi công suất pin giảm 50% so với giá trị công suất ban đầu .Trên pin có ghi dòng chữ Pu-238-2,5Ci-1974. Biết rằng đồng vị Pu này có chu kì bán rã là 87,7 năm. Biết công suất pin tỉ lệ với bình phương suất điện động.

a) Trong dòng chữ Pu-238-2,5Ci-1974 nghĩa là độ phóng xạ của mẫu chất là 2,5Ci.

        b) Khối lượng tối thiểu của đồng vị phóng xạ được cho vào pin nguyên tử là 0,15g.

        c) Công suất pin giảm đi 50% thì suất điện động giảm đi 0,71 lần.

        d) Sau 10 năm , người bệnh cần thay pin nguyên tử cho thiết bị điều hòa tim.

Hướng dẫn giải

a) Từ nguồn có ghi 2,5 Ci. Như vậy độ phóng xạ ban đầu là H₀ = 2,5 Ci.

b) Ta có 

c) Vì công suất tỉ lệ với bình phương suất điện động.

 Khi công suất giảm 0,5 lần thì suất điện động giảm  lần.

d) Áp dụng công thức  ⬄  năm.