Trong một phòng lớn nhiệt độ không khí là to=20 °C có một vòi nước nóng bị hỏng nên từ đó chảy ra một dòng nước với tốc độ µ=0,1g/s và nước có nhiệt độ t1=54°C. Nước nóng được chảy vào chiếc thùng mỏng bằng kim loại có diện tích tiết diện hình vuông a2=30x30cm. Dưới đáy thùng có một lỗ nhỏ thoát nước ra, do đó mực nước trong thùng được duy trì ở độ cao H=10cm, bằng độ sâu của thùng. Bỏ qua nhiệt dung của thùng và coi rằng thùng dẫn nhiệt rất tốt, hãy xác định nhiệt độ t của nước trong thùng khi ổn định. Coi rằng dòng nhiệt truyền từ nước trong thùng ra môi trường không khí bằng q=kS(t-t0).Ở đây k=0,3, còn S là diện tích bề mặt của nước tiếp xúc với thành và đáy của thùng. Nhiệt dung riêng của nước là Cn=4200J/kg.K, nước trong thùng tự khuấy đều.
Nhờ mọi người giải giúp mình với ạaaa!!
Đáp án: t= 48°C
Giải thích các bước giải:
Diện tích bề mặt của nước tiếp xúc với thành và 2 mặt đáy thùng là: S=2×H×(a+b)+2×a×b=2×0.1×(0.3+0.3)+ 2×0.3×0.3=0.3(m^2)
Gọi t là nhiệt độ của nước khi ổn định
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt khi nhiệt độ của nước ổn định ta có:
Q1= Q2 <=> u×C×(t1-t)= K×S×(t-t0)
<=> 0.0001×4200×(54-t)=0.3×0.3×(t-20)
=>t= 48°C