Đề Tham Khảo Đánh Giá Năng Lực Vật Lý 12 - Chương I: Vật Lý Nhiệt

Một máy khắc laser có công suất 5,0 W được dùng để khắc logo lên bề mặt một vật rắn. Vật rắn hấp thụ năng lượng và nóng chảy tại vùng quét của laser từ 25 °C lên 1200 °C (nhiệt độ nóng chảy). Biết chất rắn đó có nhiệt dung riêng là 840 J/(kg.K) và nhiệt nóng chảy riêng là $2,5\cdot 10^5$ J/kg và vật rắn chỉ hấp thụ toàn bộ năng lượng của chùm laser.

Một chiếc xe tải có khối lượng 30 tấn di chuyển trên một đoạn dốc núi dài 2,5 km. Con dốc này có độ dốc là 6%, được hiểu là cứ đi hết 100 m trên mặt dốc thì độ cao của xe giảm 6 m. Xe bắt đầu quá trình xuống dốc với vận tốc là 36 km/h và tăng tốc dần, đạt vận tốc 90 km/h ở cuối dốc. Trong suốt quá trình chuyển động, xe luôn chịu tác dụng của lực ma sát lăn và lực cản không khí không đổi là 8090 N. Hệ thống phanh của xe có tổng khối lượng 250 kg và được làm từ vật liệu có nhiệt dung riêng 450 J/(kg.K). Lấy gia tốc trọng trường là $g=9,8$ m/s${}^2$.

Một bình nóng lạnh gián tiếp được lắp trong phòng tắm. Nước trong bình được đun nóng bằng một thanh điện trở có công suất không đổi $P=2500$ W. Bình được trang bị rơ le nhiệt để ngắt điện khi nhiệt độ nước trong bình đạt 60,0 °C và bật điện trở lại khi nhiệt độ thấp hơn mức này.

Khi người dùng mở vòi, nước nóng từ bình chảy ra ngoài, đồng thời nước lạnh từ hệ thống (có nhiệt độ ổn định 25 °C) ngay lập tức được cấp vào bình với cùng lưu lượng. Coi nước trong bình luôn được hòa trộn đều đặn, nhiệt độ nước trong bình tại mọi vị trí là đồng nhất và bỏ qua mọi sự hao phí nhiệt ra môi trường. Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m${}^3$ và nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/(kg.K).