Phòng tắm của nhà Dũng có một vòi hoa sen với nhiều lỗ phun nước nhỏ. Tổng diện tích các lỗ phun nước là

19/28

Phòng tắm của nhà Dũng có một vòi hoa sen với nhiều lỗ phun nước nhỏ. Tổng diện tích các lỗ phun nước là \(S = 10{\rm{\;m}}{{\rm{m}}^2}\). Trước khi ra khỏi vòi tắm, nước được chảy qua một bộ phận đun nóng trực tiếp. Cho công suất điện của bộ đun nước nóng này là \({\rm{P}} = 2,8{\rm{\;kW}}\); hiệu suất quá trình chuyển điện năng thành nhiệt năng cung cấp cho dòng nước phun ra \({\rm{H}} = 96{\rm{\% }}\); khối lượng riêng của nước là \(D = 1000{\rm{\;kg/}}{{\rm{m}}^3}\); nhiệt dung riêng của nước \({\rm{c}} = 4200{\rm{\;J/kg}}{\rm{.K}}\); nhiệt độ của nước trước khi đun là \(t = {20^ \circ }{\rm{C}}\), khi phun ra khỏi vòi nước có nhiệt độ \({t_2} = {36^ \circ }{\rm{C}}\).

a) Bộ phận đun nóng tiêu thụ lượng điện năng trong khoảng thời gian 15 phút là 2520 kJ.

b) Nhiệt lượng nước nhận được từ bộ phận đun nóng trong khoảng thời gian 15 phút là 2452 kJ.

c) Khối lượng nước được làm nóng trong khoảng thời gian 15 phút là 36 kg.

d) Tốc độ phun nước từ vòi sen là \(0,4{\rm{\;m/s}}\).

Nhập câu trả lời ở đây

0/3000 ký tự

Giải thích

Phương pháp:

Nhiệt lượng: \(Q = mc{\rm{\Delta }}t\)

Hiệu suất: \(H = \frac{{{Q_{ci}}}}{{{Q_{tp}}}}\)

Phương trình cân bằng nhiệt: \({Q_{{\rm{thu\;}}}} = {Q_{{\rm{toa\;}}}}\)

Cách giải:

a) Nhiệt lượng mà nguồn cung cấp cho nước trong thời gian 15 phút là:

\(Q = P.t = {2,8.10^3}.15.60 = 2520000\left( {\rm{J}} \right) = 2520\left( {{\rm{kJ}}} \right)\)

\( \to \) a đúng

b) Do hiệu suất truyền tải điện năng thành nhiệt năng là \(96{\rm{\% }}\) do đó nhiệt lượng cung cấp cho nước là:

\({Q_{ci}} = Q.H = 2520000.96{\rm{\% }} = 2419200\left( J \right) = 2419,2\left( {kJ} \right)\)

\( \to \) b sai

c) Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:

\({Q_{thu}} = {Q_{toa}} \Rightarrow mc\left( {{t_2} - {t_1}} \right) = {Q_{{\rm{toa\;}}}}\)

\( \Rightarrow m = \frac{{{Q_{{\rm{toa\;}}}}}}{{c\left( {{t_2} - {t_1}} \right)}} = \frac{{2419200}}{{4200.\left( {36 - 20} \right)}} = 36\left( {{\rm{kg}}} \right)\)

\( \to \) c đúng

d) Khối lượng nước phun ra trong 1 s là:

\(m = \frac{{36}}{{15.60}} = 0,04\left( {{\rm{kg}}} \right)\)

Vận tốc của vòi phun hoa sen là:

\(v = \frac{V}{S} = \frac{{{m_1}}}{{D.S}} = \frac{{0,04}}{{{{1000.10.10}^{ - 6}}}} = 4\left( {{\rm{m/s}}} \right)\)

\( \to \) d sai