Hãy giúp tôi trả lời câu hỏi này: Một thùng đựng 25 lít nước ở nhiệt độ 30°C. Cho khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3. a) Tính nhiệt lượng cần truyền cho nước trong thùng để nhiệt độ của nó tăng lên...

a) Tính nhiệt lượng cần truyền:

Bước 1: Tính khối lượng của nước:

• Ta có: Khối lượng riêng D = m/V, suy ra m = D.V
• Đổi 25 lít = 0,025 m³
• Vậy khối lượng nước m = 1000 kg/m³ * 0,025 m³ = 25 kg

Bước 2: Tính nhiệt lượng:

• Nhiệt lượng cần truyền để làm nóng một chất được tính theo công thức: Q = m.c.Δt
• Trong đó:
  • Q: Nhiệt lượng (J)
  • m: Khối lượng chất (kg)
  • c: Nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K) - Với nước, c = 4200 J/kg.K
  • Δt: Độ tăng nhiệt độ (K) = Nhiệt độ cuối - Nhiệt độ đầu = 60°C - 30°C = 30°C = 30K
• Vậy Q = 25 kg * 4200 J/kg.K * 30 K = 3.150.000 J = 3150 kJ

Kết luận: Cần truyền cho nước một nhiệt lượng là 3150 kJ để tăng nhiệt độ từ 30°C lên 60°C.

b) Tính thời gian truyền nhiệt:

Bước 1: Tính nhiệt lượng thực tế cần cung cấp:

• Vì chỉ có 50% điện năng tiêu thụ được dùng để làm nóng nước nên nhiệt lượng thực tế cần cung cấp là:
  • Q' = Q / 0.5 = 3150 kJ / 0.5 = 6300 kJ = 6300000 J

Bước 2: Tính thời gian:

• Công suất P = A/t, trong đó A là công thực hiện và t là thời gian.
• Công A ở đây chính là nhiệt lượng Q'.
• Suy ra thời gian t = Q' / P = 6300000 J / 4000 W = 1575 giây ≈ 26 phút 15 giây.