Bộ 4 đề luyện tập Trắc nghiệm Đúng/Sai Vật lí 12 - Chủ đề Vật lí nhiệt

PHẦN II. CÂU TRẮC NGHIỆM ĐÚNG SAI

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Câu 1. Năm 1742, nhà thiên văn học Anders Celsius đã đề xuất thang đo nhiệt độ với điểm đóng băng của nước tinh khiết là $0\ ^\circ\text{C}$ và điểm sôi ở áp suất tiêu chuẩn là $100\ ^\circ\text{C}$. Về sau, thang đo Kelvin ra đời dựa trên cơ sở nhiệt động lực học và được lấy làm đơn vị cơ bản trong hệ SI.
a) Nhiệt độ không độ tuyệt đối ($0$ K) tương ứng với $-273,15\ ^\circ\text{C}$.
b) Độ lớn của một khoảng chia $1$ K bằng độ lớn của một khoảng chia $1\ ^\circ\text{C}$.
c) Nếu một vật có nhiệt độ tăng thêm $20\ ^\circ\text{C}$ thì trong thang Kelvin nhiệt độ của vật tăng thêm $293,15$ K.
d) Điểm ba của nước là trạng thái duy nhất mà nước tồn tại đồng thời ở cả ba thể (rắn, lỏng, khí) trong trạng thái cân bằng nhiệt động, có nhiệt độ quy ước chính xác là $0,01\ ^\circ\text{C}$ (tương ứng $273,16$ K).

Câu 2. Một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của nước bằng nhiệt lượng kế. Họ dùng một điện trở nhiệt có công suất không đổi $P = 50$ W nhúng ngập trong $m = 200$ g nước đựng trong bình nhiệt lượng kế. Dùng cảm biến nhiệt độ ghi lại nhiệt độ của nước theo thời gian đun. Bỏ qua nhiệt dung của bình nhiệt lượng kế và hao phí nhiệt ra môi trường.
a) Nhiệt lượng kế có tác dụng ngăn cản sự truyền nhiệt giữa hệ khảo sát với môi trường bên ngoài.
b) Trong quá trình đun, nhiệt độ của nước biến thiên theo hàm bậc hai của thời gian đun.
c) Sau thời gian đun $t = 3$ phút, nhiệt độ của nước tăng thêm xấp xỉ $10,8\ ^\circ\text{C}$. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là $c = 4180$ J/(kg.K).
d) Nếu trong thực tế có sự thất thoát nhiệt ra môi trường thì nhiệt dung riêng đo được qua thí nghiệm sẽ lớn hơn giá trị thực của nước.

Câu 3. Cho một khối băng có khối lượng $m = 0,5$ kg ở nhiệt độ $-10\ ^\circ\text{C}$ được cung cấp nhiệt lượng liên tục với công suất ổn định $P = 200$ W. Quá trình biến đổi nhiệt độ theo thời gian đun được ghi nhận qua đồ thị dưới đây (bỏ qua hao phí nhiệt ra môi trường ngoài). Biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là $\lambda = 3,34 \cdot 10^5$ J/kg, nhiệt dung riêng của nước đá là $c_1 = 2090$ J/(kg.K).

[Đồ thị]

a) Từ thời điểm $t = 0$ đến $t_1$, động năng trung bình của các phân tử nước đá tăng lên.
b) Thời gian để khối nước đá nóng chảy hoàn toàn là $\Delta t = t_2 - t_1 \approx 13,92$ phút.
c) Trong khoảng thời gian từ $t_1$ đến $t_2$, nội năng của khối chất không thay đổi vì nhiệt độ không tăng.
d) Tốc độ tăng nhiệt độ sau thời điểm $t_2$ nhỏ hơn tốc độ tăng nhiệt độ trước thời điểm $t_1$ do nhiệt dung riêng của nước lỏng lớn hơn nhiệt dung riêng của nước đá.

Câu 4. Khi quan sát chuyển động của các hạt khói trong không khí bằng kính hiển vi (thí nghiệm mô phỏng chuyển động Brown), người ta thấy các hạt khói chuyển động hỗn loạn không ngừng.
a) Chuyển động của hạt khói là do các phân tử không khí chuyển động nhiệt va chạm không đồng đều vào nó từ các phía.
b) Nếu giảm kích thước của hạt khói thì chuyển động hỗn loạn của nó sẽ trở nên chậm hơn và khó quan sát hơn.
c) Nếu tăng nhiệt độ của khối khí thì các hạt khói sẽ chuyển động nhanh hơn và đổi hướng liên tục hơn.
d) Hiện tượng Brown chứng minh rằng các phân tử chất khí luôn chuyển động hỗn loạn không ngừng về mọi phía.

--------- HẾT ĐỀ SỐ 01 ---------

HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT ĐỀ SỐ 01

BẢNG ĐÁP ÁN ĐÚNG/SAI ĐỀ SỐ 01

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1.
- a) Đúng. Theo định nghĩa thang nhiệt độ Kelvin: $T\text{ (K)} = t\text{ (}^\circ\text{C)} + 273,15$, khi $T = 0$ K thì $t = -273,15\ ^\circ\text{C}$.
- b) Đúng. Một độ chia trong thang Kelvin có độ lớn bằng đúng một độ chia trong thang Celsius ($\Delta T\text{ (K)} = \Delta t\text{ (}^\circ\text{C)}$).
- c) Sai. Vì $\Delta T = \Delta t$ nên khi nhiệt độ tăng thêm $20\ ^\circ\text{C}$ thì trong thang Kelvin nhiệt độ cũng chỉ tăng thêm $20$ K.
- d) Đúng. Điểm ba của nước được định nghĩa là trạng thái mà ba pha rắn - lỏng - hơi cùng cân bằng nhiệt động, tại nhiệt độ $273,16$ K hay $0,01\ ^\circ\text{C}$ và áp suất $611,65$ Pa.

Câu 2.
- a) Đúng. Bình nhiệt lượng kế có cấu tạo hai vỏ cách nhiệt tốt nhằm hạn chế tối đa sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài.
- b) Sai. Ta có $Q = P \cdot t = mc\Delta T \Rightarrow \Delta T = \dfrac{P}{mc} \cdot t$. Vì $P, m, c$ không đổi nên nhiệt độ biến thiên bậc nhất (tuyến tính) theo thời gian đun.
- c) Đúng. Ta có $\Delta T = \dfrac{P \cdot t}{mc} = \dfrac{50 \cdot 180}{0,2 \cdot 4180} \approx 10,77\ ^\circ\text{C} \approx 10,8\ ^\circ\text{C}$.
- d) Đúng. Khi có hao phí nhiệt, nhiệt lượng thực tế cung cấp làm nước tăng nhiệt độ là $Q' = P \cdot t - Q_{\text{hp}} < P \cdot t$. Nếu học sinh vẫn dùng công thức lý thuyết $c_{\text{đo}} = \dfrac{P \cdot t}{m\Delta T}$ thì $c_{\text{đo}} > c_{\text{thực}}$.

Câu 3.
- a) Đúng. Từ $0$ đến $t_1$, nhiệt độ khối nước đá tăng từ $-10\ ^\circ\text{C}$ lên $0\ ^\circ\text{C}$, do đó động năng chuyển động nhiệt trung bình của các phân tử tăng.
- b) Đúng. Nhiệt lượng cần để làm nóng chảy hoàn toàn khối đá là $Q = m\lambda = 0,5 \cdot 3,34 \cdot 10^5 = 1,67 \cdot 10^5$ J. Thời gian nóng chảy là $\Delta t = \dfrac{Q}{P} = \dfrac{1,67 \cdot 10^5}{200} = 835$ s $\approx 13,92$ phút.
- c) Sai. Dù nhiệt độ không đổi nhưng khối chất liên tục nhận nhiệt lượng để phá vỡ cấu trúc mạng tinh thể (tăng thế năng tương tác phân tử), do đó nội năng của hệ tăng lên.
- d) Đúng. Độ dốc của đồ thị là $\dfrac{\Delta T}{\Delta t} = \dfrac{P}{mc}$. Do nhiệt dung riêng của nước ($c \approx 4180$ J/(kg.K)) lớn hơn của nước đá ($c_1 \approx 2090$ J/(kg.K)) nên độ dốc ở giai đoạn nước lỏng nhỏ hơn ở giai đoạn đá rắn.

Câu 4.
- a) Đúng. Các hạt khói có kích thước nhỏ, chịu sự va chạm không cân bằng từ vô số phân tử không khí chuyển động nhiệt xung quanh, tạo nên lực hợp lực biến đổi ngẫu nhiên.
- b) Sai. Hạt khói càng nhỏ thì sự chênh lệch số lượng va chạm từ các phía càng rõ rệt, do đó nó chuyển động càng nhanh và càng dễ quan sát hiện tượng Brown.
- c) Đúng. Khi nhiệt độ tăng, các phân tử không khí chuyển động càng nhanh, va chạm vào hạt khói mạnh hơn và thường xuyên hơn làm nó chuyển động hỗn loạn hơn.
- d) Đúng. Chuyển động Brown là bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định các phân tử vật chất luôn chuyển động hỗn loạn không ngừng.

PHẦN II. CÂU TRẮC NGHIỆM ĐÚNG SAI

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Câu 1. Các loại nhiệt kế hoạt động dựa trên các nguyên tắc vật lí khác nhau khi có sự thay đổi nhiệt độ.
a) Nhiệt kế thuỷ ngân và nhiệt kế rượu hoạt động dựa trên hiện tượng dãn nở vì nhiệt của chất lỏng.
b) Nhiệt kế hồng ngoại đo nhiệt độ của vật dựa trên cường độ bức xạ nhiệt mà vật đó phát ra mà không cần tiếp xúc trực tiếp.
c) Khi đo nhiệt độ cơ thể bằng nhiệt kế thuỷ ngân, ta cần đọc chỉ số nhiệt độ ngay khi nhiệt kế còn đang tiếp xúc với cơ thể, không được rút ra ngoài trước khi đọc.
d) Nhiệt điện trở (thermistor) là linh kiện có điện trở biến thiên mạnh theo nhiệt độ, thường được dùng trong các cảm biến nhiệt độ điện tử.

Câu 2. Trộn $m_1 = 300$ g nước ở nhiệt độ $t_1 = 20\ ^\circ\text{C}$ với $m_2 = 200$ g nước ở nhiệt độ $t_2 = 80\ ^\circ\text{C}$ trong một nhiệt lượng kế lý tưởng. Biết nhiệt dung riêng của nước là $c = 4200$ J/(kg.K).
a) Quá trình truyền nhiệt giữa hai khối nước tuân theo nguyên lí truyền nhiệt: nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
b) Nhiệt lượng do khối nước $m_2$ toả ra bằng nhiệt lượng khối nước $m_1$ thu vào.
c) Nhiệt độ cân bằng của hệ là $t = 44\ ^\circ\text{C}$.
d) Nếu quá trình trộn diễn ra trong bình hở và môi trường bên ngoài có nhiệt độ $25\ ^\circ\text{C}$, thì nhiệt độ cân bằng thực tế của hệ sẽ cao hơn $44\ ^\circ\text{C}$.

Câu 3. Người ta làm thí nghiệm đun sôi một ấm nước có khối lượng $m = 1$ kg ở nhiệt độ $100\ ^\circ\text{C}$. Bếp điện cung cấp công suất không đổi $P = 1000$ W. Nhiệt hoá hơi riêng của nước ở $100\ ^\circ\text{C}$ là $L = 2,26 \cdot 10^6$ J/kg. Bỏ qua mọi hao phí nhiệt ra môi trường.
a) Khi nước bắt đầu sôi, nhiệt độ của nước sẽ tiếp tục tăng lên nếu ta vẫn tiếp tục đun.
b) Sự sôi là quá trình hoá hơi xảy ra đồng thời ở cả mặt thoáng và trong lòng khối chất lỏng.
c) Để làm bay hơi hoàn toàn $1$ kg nước đang sôi thì cần thời gian đun liên tục là $2260$ s.
d) Tốc độ bay hơi của nước phụ thuộc vào diện tích mặt thoáng, nhiệt độ và độ ẩm của không khí xung quanh.

Câu 4. Mô hình động học phân tử về cấu tạo chất được xây dựng dựa trên các giả thuyết khoa học về chuyển động và tương tác của các hạt cấu tạo nên vật chất.
a) Các phân tử cấu tạo nên chất rắn sắp xếp có trật tự và chỉ dao động quanh vị trí cân bằng cố định.
b) Lực tương tác giữa các phân tử khí rất nhỏ khi ở khoảng cách lớn, chỉ đáng kể khi các phân tử va chạm vào nhau.
c) Khí lí tưởng là chất khí mà thể tích của các phân tử có thể bỏ qua và lực tương tác giữa các phân tử chỉ xuất hiện khi va chạm.
d) Nhiệt độ của một khối chất tỉ lệ thuận với thế năng tương tác trung bình giữa các phân tử của khối chất đó.

--------- HẾT ĐỀ SỐ 02 ---------

HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT ĐỀ SỐ 02

BẢNG ĐÁP ÁN ĐÚNG/SAI ĐỀ SỐ 02

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1.
- a) Đúng. Nhiệt kế chất lỏng (rượu, thuỷ ngân) hoạt động dựa trên sự nở vì nhiệt của cột chất lỏng trong ống mao dẫn.
- b) Đúng. Mọi vật có nhiệt độ trên $0$ K đều phát ra bức xạ hồng ngoại. Cảm biến hồng ngoại thu nhận và tính toán nhiệt độ mà không cần tiếp xúc.
- c) Sai. Nhiệt kế y tế thuỷ ngân có phần thắt hẹp ở gần bầu đựng, giúp giữ nguyên mức thuỷ ngân khi lấy ra khỏi cơ thể, do đó hoàn toàn có thể lấy ra ngoài rồi mới đọc chỉ số.
- d) Đúng. Thermistor (nhiệt điện trở) thay đổi điện trở khi nhiệt độ thay đổi, là linh kiện then chốt của các nhiệt kế điện tử.

Câu 2.
- a) Đúng. Nhiệt năng chỉ tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn cho đến khi đạt trạng thái cân bằng nhiệt.
- b) Đúng. Vì nhiệt lượng kế lý tưởng (không hấp thụ nhiệt và cách nhiệt hoàn toàn) nên $Q_{\text{toả}} = Q_{\text{thu}}$.
- c) Đúng. Phương trình cân bằng nhiệt: $m_1 c (t - t_1) = m_2 c (t_2 - t) \Rightarrow 0,3(t - 20) = 0,2(80 - t) \Rightarrow 0,5t = 22 \Rightarrow t = 44\ ^\circ\text{C}$.
- d) Sai. Nhiệt độ hỗn hợp lúc này ($44\ ^\circ\text{C}$) cao hơn nhiệt độ môi trường ($25\ ^\circ\text{C}$), do đó hỗn hợp sẽ toả bớt nhiệt ra môi trường, làm nhiệt độ cân bằng thực tế thấp hơn $44\ ^\circ\text{C}$.

Câu 3.
- a) Sai. Trong suốt quá trình sôi ở áp suất không đổi, nhiệt độ của chất lỏng được giữ không đổi.
- b) Đúng. Đây là định nghĩa của hiện tượng sôi (sự hoá hơi diễn ra cả trên bề mặt và trong lòng khối chất lỏng tạo ra các bọt khí nổi lên).
- c) Đúng. Nhiệt lượng cần cấp để hoá hơi hoàn toàn là $Q = mL = 1 \cdot 2,26 \cdot 10^6$ J. Thời gian cần đun là $t = \dfrac{Q}{P} = \dfrac{2,26 \cdot 10^6}{1000} = 2260$ s.
- d) Đúng. Sự bay hơi diễn ra trên mặt thoáng chất lỏng và phụ thuộc vào diện tích mặt thoáng, nhiệt độ, gió và độ ẩm môi trường.

Câu 4.
- a) Đúng. Các phân tử trong chất rắn liên kết chặt chẽ với nhau, dao động nhiệt quanh các vị trí cân bằng xác định.
- b) Đúng. Khoảng cách giữa các phân tử khí rất lớn so với kích thước của chúng, nên lực tương tác phân tử không đáng kể ở khoảng cách xa.
- c) Đúng. Khí lí tưởng là mô hình gần đúng: coi các phân tử là chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm đàn hồi với nhau hoặc với thành bình.
- d) Sai. Nhiệt độ của vật là số đo động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử cấu tạo nên vật, không phải thế năng tương tác.

PHẦN II. CÂU TRẮC NGHIỆM ĐÚNG SAI

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Câu 1. Thang nhiệt độ Fahrenheit được đề xuất bởi nhà vật lí Daniel Gabriel Fahrenheit năm 1724 và hiện nay vẫn được sử dụng phổ biến ở Hoa Kỳ. Công thức chuyển đổi giữa thang Fahrenheit ($t\ ^\circ\text{F}$) và thang Celsius ($t\ ^\circ\text{C}$) là $t\ (^\circ\text{F}) = 1,8 \cdot t\ (^\circ\text{C}) + 32$.
a) Điểm đóng băng của nước tinh khiết trong thang Fahrenheit ứng với giá trị $32\ ^\circ\text{F}$.
b) Điểm sôi của nước tinh khiết ở áp suất tiêu chuẩn ứng với giá trị $212\ ^\circ\text{F}$.
c) Tồn tại một giá trị nhiệt độ mà tại đó số đo trên thang Celsius và thang Fahrenheit bằng nhau, giá trị đó là $-40$ độ.
d) Độ tăng nhiệt độ $1\ ^\circ\text{C}$ tương ứng với độ tăng nhiệt độ $1,8\ ^\circ\text{F}$.

Câu 2. Để xác định nhiệt dung riêng của một miếng hợp kim đồng thau, học sinh thực hiện thí nghiệm:
- Lấy miếng hợp kim có khối lượng $m_1 = 0,25$ kg đun nóng trong nước sôi đến $100\ ^\circ\text{C}$.
- Nhanh chóng thả miếng hợp kim vào một nhiệt lượng kế chứa $m_2 = 0,35$ kg nước ở nhiệt độ $t_2 = 20\ ^\circ\text{C}$.
- Khuấy đều và ghi nhận nhiệt độ cân bằng lớn nhất của hệ là $t = 25\ ^\circ\text{C}$.
Biết nhiệt dung riêng của nước là $c_2 = 4180$ J/(kg.K). Bỏ qua nhiệt dung của nhiệt lượng kế và hao phí nhiệt ra không khí.
a) Miếng hợp kim truyền nhiệt lượng cho nước trong bình cho đến khi hai vật có cùng nhiệt độ.
b) Nhiệt lượng mà nước thu vào để tăng từ $20\ ^\circ\text{C}$ lên $25\ ^\circ\text{C}$ là $7315$ J.
c) Giá trị nhiệt dung riêng của hợp kim tính được từ thí nghiệm xấp xỉ $390$ J/(kg.K).
d) Nếu thao tác chuyển miếng hợp kim từ nước sôi sang nhiệt lượng kế diễn ra chậm, làm mất mát nhiệt vào không khí, thì kết quả nhiệt dung riêng $c_1$ tính được sẽ lớn hơn giá trị thực.

Câu 3. Một bình kín chứa $0,02$ kg chất lỏng ở nhiệt độ phòng. Cung cấp nhiệt lượng cho bình với công suất không đổi $P = 60$ W. Đồ thị biểu diễn nhiệt độ của chất theo thời gian được cho như hình vẽ:

[Đồ thị]

a) Nhiệt độ sôi của chất lỏng trên là $78\ ^\circ\text{C}$.
b) Nhiệt dung riêng của chất lỏng ở trạng thái lỏng là $c \approx 2443$ J/(kg.K).
c) Thời gian chất lỏng sôi và hoá hơi hoàn toàn là $6$ phút.
d) Nhiệt hoá hơi riêng của chất lỏng trên tính được xấp xỉ bằng $1,08 \cdot 10^6$ J/kg.

Câu 4. Khi quan sát hiện tượng khuếch tán giữa hai chất khí khác nhau (khí $\ce{NO2}$ màu nâu đỏ và không khí không màu) trong hai bình thông nhau:
a) Hiện tượng khuếch tán là hiện tượng các chất tự trộn lẫn vào nhau do chuyển động nhiệt hỗn loạn của các phân tử.
b) Nếu giảm nhiệt độ của hệ thì tốc độ khuếch tán giữa hai chất khí sẽ diễn ra nhanh hơn.
c) Hiện tượng khuếch tán chỉ xảy ra đối với chất khí và chất lỏng, không thể xảy ra trong chất rắn.
d) Khối lượng mol phân tử càng lớn thì tốc độ chuyển động nhiệt trung bình của phân tử ở cùng nhiệt độ càng nhỏ, do đó tốc độ khuếch tán càng chậm.

--------- HẾT ĐỀ SỐ 03 ---------

HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT ĐỀ SỐ 03

BẢNG ĐÁP ÁN ĐÚNG/SAI ĐỀ SỐ 03

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1.
- a) Đúng. Thay $t = 0\ ^\circ\text{C}$ vào công thức: $t\ (^\circ\text{F}) = 1,8 \cdot 0 + 32 = 32\ ^\circ\text{F}$.
- b) Đúng. Thay $t = 100\ ^\circ\text{C}$ vào công thức: $t\ (^\circ\text{F}) = 1,8 \cdot 100 + 32 = 212\ ^\circ\text{F}$.
- c) Đúng. Đặt $x = 1,8x + 32 \Rightarrow -0,8x = 32 \Rightarrow x = -40$. Như vậy $-40\ ^\circ\text{C} = -40\ ^\circ\text{F}$.
- d) Đúng. Ta có $\Delta t\ (^\circ\text{F}) = 1,8 \cdot \Delta t\ (^\circ\text{C})$, nên $1\ ^\circ\text{C}$ tương ứng với khoảng biến thiên $1,8\ ^\circ\text{F}$.

Câu 2.
- a) Đúng. Nhiệt lượng truyền từ vật có nhiệt độ cao ($100\ ^\circ\text{C}$) sang nước ($20\ ^\circ\text{C}$) đến khi cân bằng nhiệt tại $25\ ^\circ\text{C}$.
- b) Đúng. Nhiệt lượng nước thu: $Q_{\text{thu}} = m_2 c_2 (t - t_2) = 0,35 \cdot 4180 \cdot (25 - 20) = 7315$ J.
- c) Đúng. Nhiệt lượng hợp kim toả ra: $Q_{\text{toả}} = m_1 c_1 (t_1 - t) = 0,25 \cdot c_1 \cdot (100 - 25) = 18,75 \cdot c_1$. Cân bằng nhiệt $Q_{\text{toả}} = Q_{\text{thu}} \Rightarrow 18,75 \cdot c_1 = 7315 \Rightarrow c_1 \approx 390,13$ J/(kg.K) $\approx 390$ J/(kg.K).
- d) Sai. Nếu mất nhiệt trước khi thả vào, nhiệt độ thực tế của miếng kim loại khi vào bình $t'_1 < 100\ ^\circ\text{C}$, do đó nước nhận ít nhiệt hơn làm độ tăng nhiệt độ $\Delta t_{\text{nước}}$ giảm xuống $\Rightarrow Q_{\text{thu}}$ tính được nhỏ hơn bình thường $\Rightarrow c_1 = \dfrac{Q_{\text{thu}}}{m_1 (100 - t)}$ sẽ bị tính nhỏ hơn giá trị thực.

Câu 3.
- a) Đúng. Đoạn nằm ngang từ $t = 3$ phút đến $9$ phút biểu diễn quá trình sôi tại nhiệt độ không đổi $78\ ^\circ\text{C}$ (đặc trưng của cồn ethanol).
- b) Đúng. Trong $3$ phút đầu ($180$ s), chất lỏng tăng nhiệt từ $25\ ^\circ\text{C}$ lên $78\ ^\circ\text{C}$: $Q = P \cdot t_1 = 60 \cdot 180 = 10800$ J. Ta có $c = \dfrac{Q}{m\Delta T} = \dfrac{10800}{0,02 \cdot (78 - 25)} = \dfrac{10800}{1,06} \approx 2443,4$ J/(kg.K).
- c) Đúng. Quá trình sôi diễn ra từ phút thứ $3$ đến phút thứ $9$, thời gian sôi là $\Delta t = 9 - 3 = 6$ phút ($360$ s).
- d) Đúng. Nhiệt lượng cấp trong lúc sôi: $Q_{\text{sôi}} = P \cdot \Delta t = 60 \cdot 360 = 21600$ J. Nhiệt hoá hơi riêng: $L = \dfrac{Q_{\text{sôi}}}{m} = \dfrac{21600}{0,02} = 1,08 \cdot 10^6$ J/kg.

Câu 4.
- a) Đúng. Đó là bản chất của hiện tượng khuếch tán.
- b) Sai. Nhiệt độ càng cao thì các phân tử chuyển động nhiệt càng nhanh, va chạm và len lỏi vào nhau càng nhanh $\Rightarrow$ khuếch tán nhanh hơn.
- c) Sai. Hiện tượng khuếch tán vẫn xảy ra trong chất rắn (ví dụ: mạ vàng lên đồng để lâu ngày các nguyên tử vàng khuếch tán vào lớp đồng), nhưng tốc độ cực kì chậm do liên kết bền chặt của mạng tinh thể.
- d) Đúng. Vận tốc căn quân phương của phân tử $v_{\text{rms}} = \sqrt{\dfrac{3RT}{M}}$. Phân tử có khối lượng mol $M$ càng lớn thì chuyển động càng chậm, tốc độ khuếch tán càng nhỏ.

PHẦN II. CÂU TRẮC NGHIỆM ĐÚNG SAI

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Câu 1. Xét về mặt năng lượng và các đại lượng nhiệt học trong chương trình Vật lí 12:
a) Nội năng của một vật bằng tổng động năng của chuyển động nhiệt của các phân tử và thế năng tương tác giữa chúng.
b) Có hai cách làm biến đổi nội năng của một vật là thực hiện công và truyền nhiệt.
c) Khi thả một miếng đồng lạnh vào cốc nước nóng, nội năng của cốc nước giảm đi do nước đã thực hiện công lên miếng đồng.
d) Trong quá trình truyền nhiệt, số đo phần nội năng tăng thêm hoặc mất đi được gọi là nhiệt lượng.

Câu 2. Một ấm đun nước siêu tốc công suất định mức $P = 1500$ W được dùng để đun sôi $V = 1,5$ lít nước từ nhiệt độ ban đầu $25\ ^\circ\text{C}$. Biết khối lượng riêng của nước là $D = 1000$ kg/m$^3$, nhiệt dung riêng của nước là $c = 4200$ J/(kg.K). Hiệu suất đun nước của ấm đạt $90\%$.
a) Khối lượng nước trong ấm là $m = 1,5$ kg.
b) Nhiệt lượng có ích cần cung cấp để nước đạt đến nhiệt độ sôi ($100\ ^\circ\text{C}$) là $472500$ J.
c) Thời gian cần thiết để đun sôi lượng nước trên là $350$ s.
d) Nếu điện áp cấp vào ấm giảm đi $10\%$, coi điện trở của ấm không đổi và hiệu suất vẫn giữ nguyên, thì thời gian đun sôi nước sẽ tăng thêm khoảng $23,5\%$.

Câu 3. Cho đồ thị biến thiên nhiệt độ theo thời gian của một chất tinh khiết trong quá trình làm nguội và đông đặc như hình vẽ:

[Đồ thị]

a) Nhiệt độ đông đặc của chất tinh khiết này là $50\ ^\circ\text{C}$.
b) Từ thời điểm $t_1$ đến $t_2$, chất tồn tại đồng thời ở cả thể lỏng và thể rắn.
c) Trong khoảng thời gian từ $t_1$ đến $t_2$, khối chất không toả nhiệt ra môi trường vì nhiệt độ của nó không thay đổi.
d) Chất rắn kết tinh có nhiệt độ nóng chảy xác định, còn chất rắn vô định hình thì không có nhiệt độ nóng chảy xác định.

Câu 4. Khi nghiên cứu chuyển động của các phân tử chất khí theo mô hình động học phân tử:
a) Áp suất chất khí tác dụng lên thành bình chứa sinh ra do sự va chạm của vô số phân tử khí vào thành bình.
b) Nếu giữ thể tích của bình kín không đổi và tăng nhiệt độ tuyệt đối của khối khí lên gấp đôi thì áp suất chất khí trong bình cũng tăng lên gấp đôi.
c) Khi nén đẳng nhiệt một khối khí, khoảng cách trung bình giữa các phân tử khí giảm xuống làm mật độ phân tử khí tăng lên.
d) Ở nhiệt độ phòng, tất cả các phân tử của một chất khí đều chuyển động hỗn loạn với cùng một vận tốc xác định.

--------- HẾT ĐỀ SỐ 04 ---------

HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT ĐỀ SỐ 04

BẢNG ĐÁP ÁN ĐÚNG/SAI ĐỀ SỐ 04

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1.
- a) Đúng. Theo định nghĩa: Nội năng $U = W_{\text{đ}} + W_{\text{t}}$ của toàn bộ các phân tử cấu tạo nên hệ.
- b) Đúng. Có hai phương thức biến đổi nội năng: thực hiện công ($A$) và truyền nhiệt ($Q$).
- c) Sai. Đây là quá trình truyền nhiệt thuần tuý, không có sự chuyển dời thể tích hay thực hiện công cơ học nào.
- d) Đúng. Nhiệt lượng là số đo phần nội năng được truyền đi trong quá trình truyền nhiệt: $\Delta U = Q$.

Câu 2.
- a) Đúng. Khối lượng nước: $m = D \cdot V = 1000 \cdot 1,5 \cdot 10^{-3} = 1,5$ kg.
- b) Đúng. $Q_{\text{ích}} = mc\Delta t = 1,5 \cdot 4200 \cdot (100 - 25) = 472500$ J.
- c) Đúng. Nhiệt lượng toàn phần ấm cần tiêu thụ: $Q_{\text{tp}} = \dfrac{Q_{\text{ích}}}{H} = \dfrac{472500}{0,9} = 525000$ J. Thời gian đun: $t = \dfrac{Q_{\text{tp}}}{P} = \dfrac{525000}{1500} = 350$ s.
- d) Đúng. Công suất toả nhiệt của ấm: $P = \dfrac{U^2}{R}$. Khi $U' = 0,9U \Rightarrow P' = 0,81P$. Do $Q_{\text{tp}} = P \cdot t = P' \cdot t' \Rightarrow t' = \dfrac{t}{0,81} \approx 1,2346t$, nghĩa là thời gian đun tăng thêm khoảng $23,5\%$.

Câu 3.
- a) Đúng. Đoạn nằm ngang ở $50\ ^\circ\text{C}$ biểu diễn quá trình chuyển thể từ lỏng sang rắn (đông đặc) tại nhiệt độ không đổi $50\ ^\circ\text{C}$.
- b) Đúng. Trong suốt thời gian diễn ra sự đông đặc ($t_1$ đến $t_2$), hệ ở trạng thái quá độ gồm cả pha lỏng và pha rắn cùng tồn tại.
- c) Sai. Khối chất liên tục toả nhiệt ra môi trường làm các phân tử giảm thế năng tương tác để sắp xếp vào mạng tinh thể, nhưng nhiệt độ không giảm là do nhiệt đông đặc toả ra bù trừ lại.
- d) Đúng. Chất rắn kết tinh có cấu trúc mạng xác định nên có nhiệt độ nóng chảy/đông đặc xác định; chất rắn vô định hình mềm dần khi đun nóng nên không có nhiệt độ nóng chảy xác định.

Câu 4.
- a) Đúng. Áp suất của chất khí lên thành bình là hệ quả của vô số va chạm đàn hồi của các phân tử khí tác dụng xung lực liên tục lên bề mặt thành bình.
- b) Đúng. Theo phương trình định luật Charles cho quá trình đẳng tích: $\dfrac{p}{T} = \text{hằng số} \Rightarrow \dfrac{p_2}{p_1} = \dfrac{T_2}{T_1} = 2$.
- c) Đúng. Khi nén đẳng nhiệt, thể tích $V$ giảm trong khi số phân tử $N$ không đổi, do đó mật độ phân tử $n = \dfrac{N}{V}$ tăng lên.
- d) Sai. Các phân tử chuyển động hỗn loạn với các vận tốc khác nhau tuân theo phân bố thống kê Maxwell - Boltzmann, không phải tất cả phân tử đều có cùng một vận tốc.