Trong một xilanh hình trụ đặt thẳng đứng, piston có diện tích S = 200 cm2, có chứa đầy nước đóng băng ở nhiệt độ t = 0 độ C (áp suất 1 atm). Trong xilanh có một thiết bị làm nóng có công suất

2/28

Trong một xilanh hình trụ đặt thẳng đứng, piston có diện tích S = 200 cm², có chứa đầy nước đóng băng ở nhiệt độ t = 0 ⁰C (áp suất 1 atm). Trong xilanh có một thiết bị làm nóng có công suất tỏa nhiệt P =1 kW. Sau khi thiết bị được bật, piston bắt đầu hạ xuống. Khối lượng riêng của nước và nước đá lần lượt là D_n= 1000 kg/m³ và D_d = 910 kg/m³, nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là \(\lambda \)= 3,4.10⁵J/kg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của nước, nước đá với piston, xilanh và môi trường. Hỏi piston hạ xuống với tốc độ trung bình gần nhất với giá trị nào sau đây?

0,98 mm/phút.

0,91 mm/phút.

0,87 mm/phút.

0,62 mm/phút.

Giải thích

Đáp án đúng là C

Ta có:

\[P.t = \Delta m.\lambda \to P.t = \frac{{\Delta V}}{{\frac{1}{{{D_d}}} - \frac{1}{{{D_n}}}}}.\lambda \to P.t = \frac{{\Delta V}}{{\frac{1}{{{D_d}}} - \frac{1}{{{D_n}}}}}.\lambda \to v = \frac{{\Delta x}}{t} = \frac{{P(\frac{1}{{{D_d}}} - \frac{1}{{{D_n}}})}}{{S.\lambda }} = \frac{P}{{\lambda .S}}(\frac{1}{{{D_d}}} - \frac{1}{{{D_n}}})\]

Thay số được: 0,872 mm/phút.