Một khối khí helium có động năng tịnh tiến trung bình của mỗi phân tử là 0,1 eV. Nhiệt độ của khối khí khi đó là bao nhiêu 0C ? (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)

26/28

Tại một quán cà phê, một nhân viên pha chế muốn điều chỉnh nhiệt độ cà phê nóng để phục vụ khách dễ uống. Ban đầu, người này rót 200 g cà phê nóng ở $80^{°}$ C vào một cốc sứ khối lượng 150 g đang ở $25^{°}$ C.

Sau đó, nhân viên dùng một thìa bạc (đã được làm lạnh cùng nhiệt độ với kem) khối lượng 50 g để lấy một viên kem từ tủ lạnh ở $- 10^{°}$ C và cho vào cốc cà phê, rồi khuấy đều. Khi cân bằng nhiệt, hệ đạt $40^{°} C$ .

Cho biết nhiệt dung riêng của cà phê (nước) và kem (đã tan - lỏng) là 4200 J/(kg.K); kem ở trạng thái rắn là 2000 J/(kg.K); bạc là 230 J/(kg.K) và cốc là 840 J/(kg.K); nhiệt nóng chảy riêng của kem là $3,4 \cdot {10^5}$ J/kg. Bỏ qua thất thoát nhiệt ra môi trường.

Khối lượng kem cần thêm vào để hệ đạt $40^{°} C$ (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị, tính theo g) là 47 g.

ĐúngSai

Sau khi tan hết, phần nước từ kem tiếp tục nhận nhiệt cho đến khi đạt nhiệt độ cân bằng $40^{°} C$ .

ĐúngSai

Khi cho kem vào, cả kem và thìa bạc đều bắt đầu nhận nhiệt từ cà phê.

ĐúngSai

Khi rót cà phê vào cốc, cà phê chỉ trao đổi nhiệt với không khí nên có thể bỏ qua nhiệt lượng truyền cho cốc sứ.

ĐúngSai

Giải thích

Gọi khối lượng kem là $m$ (kg).

Nhiệt cà phê tỏa ra: ${Q_{{\rm{c\`a ph\^e }}}} = 0,2 \cdot 4200 \cdot (80 - 40) = 33600\;{\rm{J}}$

Nhiệt cốc sứ thu vào: ${Q_{{\rm{c?c}}}} = 0,15 \cdot 840 \cdot (40 - 25) = 1890\;{\rm{J}}$

Nhiệt thìa bạc thu vào: ${Q_{{\rm{th\`i a}}}} = 0,05 \cdot 230 \cdot (40 - ( - 10)) = 575\;{\rm{J}}$

Nhiệt kem thu vào gồm 3 phần:

• Tăng nhiệt từ $- 10^{°} C$ lên $0^{°} C$ : ${Q_1} = m \cdot 2000 \cdot 10 = 20000m$

• Nóng chảy: ${Q_2} = m \cdot 3,4 \cdot {10^5} = 340000m$

• Phần kem đã tan tăng từ $0^{°} C$ lên $40^{°} C$ : ${Q_3} = m \cdot 4200 \cdot 40 = 168000m$

Tổng nhiệt kem nhận: ${Q_{{\rm{kem}}}} = 528000m$

Cân bằng nhiệt: $33600 = 1890 + 575 + 528000m$

$ \Rightarrow 528000m = 31135$

$ \Rightarrow m \approx 0,059\;{\rm{kg}} = 59\;{\rm{g}}$

a) Sai

Khối lượng kem đúng xấp xỉ $59\;{\rm{g}}$, không phải $47\;{\rm{g}}$.

b) Đúng

Sau khi tan hết, phần kem lỏng tiếp tục nhận nhiệt để tăng từ $0^{°} C$ lên $40^{°} C$ .

c) Đúng

Khi cho vào cốc, kem và thìa bạc đều đang ở nhiệt độ thấp hơn cà phê nên đều nhận nhiệt từ cà phê.

d) Sai

Cốc sứ nhận một lượng nhiệt đáng kể, không thể bỏ qua.

Kết quả: a.S, b.Đ, c.Đ, d.S