Giải Vật lí 12 trang 14 Chân trời Sáng tạo

Vật Lí 12 trang 14 Chân trời sáng tạo: Luyện tập

1. Bạn A muốn đun sôi 1,5 lít nước bằng bếp gas. Do sơ suất nên bạn quên không tắt bếp khi nước sôi. Tính nhiệt lượng đã làm hóa hơi 1 lít nước trong ấm do sơ suất đó. Biết nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2,3.106 J/kg

2. Tại sao trên núi cao, ta không thể luộc chín trứng bằng nồi thông thường, mặc dù nước trong nồi vẫn sôi?

Lời giải:

1. Nhiệt lượng đã làm hóa hơi 1 lít nước trong ấm do sơ suất đó là:

Q = m.L = 1.2,3.106 = 2,3.106 J

2. Trên núi cao, áp suất không khí giảm do giảm trọng lực. Khi áp suất giảm, nhiệt độ sôi của nước cũng giảm. Bởi vì quá trình nấu ăn đòi hỏi nhiệt độ sôi đủ cao để thực hiện, nước sôi ở nhiệt độ thấp hơn 100°C tại núi cao có thể không đủ để nấu chín thực phẩm.

Vật Lí 12 trang 14 Chân trời sáng tạo: Vận dụng

Trước đây, để khử trùng các dụng cụ y tế dùng nhiều lần (kéo, kẹp gắp, dao mổ tiểu phẫu,…), người ta thường luộc chúng trong nước sôi. Giả sử cần phải thực hiện nhiệm vụ này nhưng có một số vi khuẩn chỉ bị tiêu diệt ở nhiệt độ 105 ℃, trong khi nhiệt độ sôi của nước ở điều kiện tiêu chuẩn là 100 ℃. Hãy đề xuất phương án đơn giản để diệt các vi khuẩn này và giải thích

Lời giải:

Để diệt các vi khuẩn có thể chỉ bị tiêu diệt ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ sôi của nước ở điều kiện tiêu chuẩn (100 ℃), có thể sử dụng một số phương pháp sau đây:

- Tăng áp suất của môi trường nấu trên mức áp suất không khí thông thường. Khi áp suất tăng lên, điểm sôi của nước cũng tăng. Chẳng hạn, ở áp suất cao hơn, nước có thể sôi ở nhiệt độ cao hơn 100 ℃. Áp suất nấu nhanh là một phương pháp

- Thêm chất vào nước (như muối) để nâng cao nhiệt độ sôi của nước. Áp suất tăng lên khi nước kết hợp với chất tạo áp suất, và điều này có thể giúp diệt khuẩn ở nhiệt độ cao hơn.

- Sử dụng các chất diệt khuẩn (chẳng hạn như các dung dịch chứa clor hoặc hydrogen peroxide) để ngâm các dụng cụ y tế. Các chất diệt khuẩn này có thể hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn và giúp tiêu diệt các vi khuẩn.

Lưu ý rằng cần phải đảm bảo an toàn và hiệu quả của các phương pháp này trong môi trường y tế và tuân thủ các quy tắc về vệ sinh và khử trùng.

Bài 1 trang 14 Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo:

Kết luận nào dưới đây không đúng với thể rắn?

A. Khoảng cách giữa các phân tử rất gần nhau (cỡ kích thước phân tử)

B. Các phân tử sắp xếp có trật tự

C. Các phân tử dao động quanh vị trí cân bằng cố định

D. Các phân tử dao động quanh vị trí cân bằng luôn thay đổi

Giải Bài 1 trang 14 Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo:

* Đáp án: D.

Vì ở thể rắn, các phân tử thường dao động quanh vị trí cân bằng của chúng một cách rất nhỏ và có thể coi là ổn định. Các phân tử trong thể rắn có khả năng dao động, nhưng độ dao động này thường rất nhỏ so với các phân tử trong chất lỏng hoặc khí.

Bài 2 trang 14 Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo:

Một nhà máy thép mỗi lần luyện được 35 tấn thép. Cho nhiệt nóng chảy riêng của thép là 2,77.105 J/kg.

a) Tính nhiệt lượng cẩn cung cấp để làm nóng chảy thép trong mỗi lần luyện của nhà máy ở nhiệt độ nóng chảy.

b) Giả sử nhà máy sử dụng khí đốt để nấu chảy thép trong lò thổi (nồi nấu thép). Biết khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg khí đốt thì nhiệt lượng toa ra là 44.106 J. Xác định lượng khí đốt cần sử dụng để tạo ra nhiệt lượng tính được ở câu a.

c) Việc sử dụng khí đốt để vận hành các nhà máy thép có thể gây ra những hậu quả gì cho môi trường và đời sống con người?

Giải Bài 2 trang 14 Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo:

a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy thép:

Q = m.L

Trong đó:

- m là khối lượng thép (35 tấn = 35000 kg),

- L là nhiệt lượng nóng chảy riêng của thép (2,77.105 J/kg).

Q = 35000. 2,77.105 = 9,695.109 J

b) Xác định lượng khí đốt cần sử dụng:

Lượng nhiệt lượng cần cung cấp từ khí đốt để làm nóng chảy thép sẽ bằng với nhiệt lượng được toả ra từ việc đốt cháy khí đốt.

Q_{khí đốt} = Q_thép

Lượng nhiệt lượng từ 1 kg khí đốt là 44.106 J

(LKD là Lượng khí đốt)

c) Hậu quả cho môi trường và đời sống con người:

- Ô nhiễm không khí: Đốt cháy khí đốt thường sinh ra các khí như CO₂ , SO₂, NO_x và bụi mịn, góp phần làm tăng ô nhiễm không khí.

- Biến đổi khí hậu: Khí nhà máy có thể tạo ra khí nhà máy và tăng lượng khí nhà máy trong không khí, ảnh hưởng đến biến đổi khí hậu.

- Ảnh hưởng đến sức khỏe con người: Các chất ô nhiễm có thể gây hại cho sức khỏe con người, đặc biệt là đối với những người sống gần nhà máy thép.

- Rủi ro tai nạn và an toàn lao động: Vận hành nhà máy thép có thể mang lại những rủi ro về tai nạn và an toàn lao động, đòi hỏi các biện pháp an toàn và quản lý chặt chẽ.