a. Xác định giá trị điện áp đầu ra

Mạch so sánh sử dụng khuếch đại thuật toán (Op-Amp) hoạt động theo nguyên tắc:

• Nếu điện áp ngõ vào không đảo (V^+) lớn hơn điện áp ngõ vào đảo (V^-), đầu ra bão hòa dương (V_{out} \approx V_{CC+}).

• Nếu V^+ nhỏ hơn V^-, đầu ra bão hòa âm (V_{out} \approx V_{CC-}).

Với V^+ = 4V và V^- = 6V:

• Vì V^+ < V^-, nên đầu ra sẽ bão hòa âm, tức là:

V_{out} \approx V_{CC-} = -12V.

b. Nguyên lí hoạt động của mạch so sánh

• Mạch so sánh dựa trên nguyên tắc khuếch đại vô hạn của Op-Amp ở chế độ hở vòng.

• Khi V^+ > V^-, tín hiệu được khuếch đại đến mức bão hòa dương.

• Khi V^+ < V^-, tín hiệu được khuếch đại đến mức bão hòa âm.

• Ở bài này, do V^+ nhỏ hơn V^-, đầu ra của Op-Amp bị kéo xuống mức bão hòa âm, tức là -12V.

Điều chế biên độ (AM) là phương pháp điều chế trong đó biên độ của sóng mang cao tần thay đổi theo tín hiệu thông tin, trong khi tần số và pha của sóng mang giữ nguyên.

Lý do sử dụng điều chế biên độ

1. Truyền tín hiệu xa hơn: Giảm suy hao, mở rộng phạm vi truyền.

2. Tăng hiệu quả kênh truyền: Giảm nhiễu, tránh chồng lấn tín hiệu.

3. Giảm kích thước ăng-ten: Nâng tần số giúp thu phát hiệu quả hơn.

4. Dễ dàng tách tín hiệu: Lọc nhiễu và nhận tín hiệu mong muốn tốt hơn.

Lượng NaCl tiêu thụ: 80 g/L

Phương trình điện phân: 1 mol NaCl (58,5 g) → 1 mol NaOH (40 g)

NaOH lý thuyết tạo ra:

NaOH thực tế (hiệu suất 80%):

Kết luận: Mỗi lít nước muối bão hòa tạo 43,8 g NaOH.

Để bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép khỏi ăn mòn, có thể áp dụng:

1. Sơn phủ chống gỉ: Ngăn thép tiếp xúc với nước biển và oxy.

2. Anot hy sinh: Gắn kẽm (Zn), nhôm (Al) hoặc magiê (Mg) để bị ăn mòn thay cho thép.

3. Dòng điện cưỡng bức: Dùng dòng điện ngăn quá trình oxy hóa.

4. Dùng thép không gỉ: Hợp kim chứa Cr, Ni, Mo giúp tăng khả năng chống ăn mòn.

Thường kết hợp sơn phủ + anot hy sinh để bảo vệ hiệu quả.

Để xác định phản ứng có xảy ra hay không, ta dựa vào tính khử của sắt (Fe) và vị trí của các kim loại trong dãy hoạt động hóa học. Sắt có thể đẩy các kim loại đứng sau nó ra khỏi dung dịch muối.

Xét từng trường hợp:

    1.    Với AlCl₃ (Nhôm đứng trước sắt trong dãy hoạt động hóa học)

    •    Không có phản ứng vì sắt không thể đẩy nhôm ra khỏi dung dịch muối.

    2.    Với CuSO₄ (Đồng đứng sau sắt)

    •    Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu↓

    3.    Với Fe₂(SO₄)₃ (Fe³⁺ có thể bị khử thành Fe²⁺)

    •    Fe + 2Fe₂(SO₄)₃ → 3FeSO₄

    4.    Với AgNO₃ (Bạc đứng sau sắt)

    •    Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag↓

    5.    Với KCl (Kali đứng trước sắt)

    •    Không có phản ứng vì kali hoạt động mạnh hơn sắt.

    6.    Với Pb(NO₃)₂ (Chì đứng sau sắt)

    •    Fe + Pb(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₂ + Pb↓

Kết luận:

Sắt phản ứng với CuSO₄, Fe₂(SO₄)₃, AgNO₃, Pb(NO₃)₂ nhưng không phản ứng với AlCl₃, KCl.

Gang và thép đều là hợp kim của sắt (Fe) nhưng khác nhau về hàm lượng cacbon và các nguyên tố đi kèm:

• Gang: Chứa 2,0% – 6,67% C, cùng Si (0,5% – 3,5%), Mn (0,2% – 1,5%), S (≤ 0,1%), P (≤ 1%). Gang giòn nhưng có tính chảy loãng tốt.

• Thép: Chứa ≤ 2,0% C, cùng Mn (0,3% – 1,0%), Si (0,1% – 0,3%), có thể có Cr, Ni, Mo… Thép dẻo, bền hơn gang, dễ gia công.