Trong công nghiệp người ta dùng công nghệ Laze để khoan, cắt một tấm thép. Biết trong 1 giây chùm tia Laze sinh ra năng lượng trung bình là \(40\left( {\rm{J}} \right)\). Coi chùm tia Laze có
27/28
Trong công nghiệp người ta dùng công nghệ Laze để khoan, cắt một tấm thép. Biết trong 1 giây chùm tia Laze sinh ra năng lượng trung bình là \(40\left( {\rm{J}} \right)\). Coi chùm tia Laze có dạng hình trụ có đường kính \(d = 1,4\left( {{\rm{mm}}} \right)\) và bề dày tấm thép cần khoan là \(h\). Biết tấm thép có nhiệt độ trước khi khoan là \({t_1} = {25^ \circ }C\), khối lượng riêng của tấm thép là \(\rho = 7800{\rm{\;kg}}/{{\rm{m}}^3}\), nhiệt dung riêng của tấm thép là \(c = 440{\rm{\;J}}/\left( {{\rm{kg}}.{\rm{K}}} \right)\), nhiệt nóng chảy riêng của tấm thép là \(\lambda = 270{\rm{\;kJ}}/{\rm{kg}}\), nhiệt độ nóng chảy của thép là \(t = {1535^ \circ }C\). Thời gian khoan thủng tấm thép là \(1,85\left( {\rm{s}} \right)\). Tính giá trị của \(h\) theo đơn vị milimet \(\left( {{\rm{mm}}} \right)\). (Kết quả làm tròn đến 1 số thập phân).
Năng lượng do laze cung cấp:
\(Q = P.\tau = 40.1,85 = 74J\).
Nhiệt lượng cần cho 1 kg thép nóng chảy là:
\(q = c{\rm{\Delta }}t + \lambda = 440.\left( {1535 - 25} \right) + {270.10^3} = 934400{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}\).
Khối lượng thép bị nóng chảy: \(m = \frac{Q}{q} = \frac{{74}}{{934400}} \approx 7,{92.10^{ - 5}}{\rm{\;kg}}\).
Lại có: \(m = \rho V = \rho .\frac{{\pi {d^2}}}{4}.h \Rightarrow h = \frac{{4m}}{{\rho \pi {d^2}}}\).
\( \Rightarrow h = \frac{{4.7,{{92.10}^{ - 5}}}}{{7800.\pi .{{\left( {1,{{4.10}^{ - 3}}} \right)}^2}}} \approx 6,{6.10^{ - 3}}{\rm{\;m}} = 6,6{\rm{\;mm}}\).
Đáp án: 6,6