Câu 2. Trước bối cảnh cần bảo quản trái cây tươi xuất khẩu, nhiệt độ kho lạnh cần được duy trì nghiêm ngặt trên nhằm tránh hiện tượng đóng b...

Câu 2. Trước bối cảnh cần bảo quản trái cây tươi xuất khẩu, nhiệt độ kho lạnh cần được duy trì nghiêm ngặt trên nhằm tránh hiện tượng đóng băng phá hủy cấu trúc tế bào, trong một cuộc thi sáng tạo khoa học, một đội thi đề xuất một hệ thống cảnh báo cơ học như hình bên dưới.

+ Đặt cố định một cylinder kín, thành mỏng có diện tích tiết diện S = 50 cm2 trên mặt sàn. Cho một khối khí lí tưởng vào trong cylinder và ngăn cách với bên ngoài bằng một piston mỏng có khối lượng lượng m1 = 1,5 kg có thể di chuyển không ma sát trong cylinder;

+ Đặt thanh cứng AB đồng chất tiết diện đều có trục quay cố định tại O sao cho OA = OB, đầu A nối với piston bằng một sợi dây, đầu B treo vật có khối lượng m2 = 6,0 kg đặt trên mặt cân điện tử;

+ Hệ thống loa báo động được cài đặt để reo lên ngay khi số chỉ của cân điện tử trở về bằng 0,00.

Biết tại nhiệt độ phòng 27oC, piston cách đáy cylinder 40 cm, áp suất của khối khí lí tưởng trong cylinder là 98750 Pa và thanh AB cân bằng nằm ngang. Cho các dây treo nhẹ, không co dãn và luôn có phương thẳng đứng, nhiệt độ của khí trong cylinder luôn bằng nhiệt độ của kho, áp suất khí quyển là p0 = 105 Pa. Bỏ qua sự dãn nở về nhiệt của thiết bị. Lấy g = 10 m/s2.

a) Ở nhiệt độ , lực căng của sợi dây nối với piston có dộ lớn là 21,25 N.

b) Số mol khí lí tưởng trong cylinder xấp xỉ 0,79 mol.

c) Khi nhiệt độ kho bảo quản giảm xuống, số chỉ của cân điện tử giảm dần.

d) Hệ thống sẽ bắt đầu kích hoạt chuông báo động khi nhiệt độ trong kho chạm ngưỡng 0oC.