dvxhxhfitfyfuo

Ta phân tích và giải các câu hỏi theo dữ liệu bài toán: Dữ liệu cho: - Hiệu điện thế giữa anode và cathode: \( U_{AK} = 1.0 \times 10^4 \, V \) - Cường độ dòng điện: \( I = 10 \, A \) - Nhiệt độ nước vào: \( t_1 = 25^\circ C \) - Nhiệt độ nước ra: \( t_2 = 55^\circ C \) - Mật độ nước: \( \rho = 1000 \, kg/m^3 \) - Hiệu suất phát tia X: khoảng 10% (từ đề, thực tế khoảng 1% nhưng đề ghi 10%, ta dùng 10%) - Tỷ lệ nhiệt lượng làm nóng anode chiếm phần lớn (90%) --- a) Độ tăng nhiệt độ của nước khi ra khỏi anode là bao nhiêu? \[ \Delta t = t_2 - t_1 = 55 - 25 = 30^\circ C \] Đổi sang độ Kelvin: \[ \Delta T = 30\, K \] Vậy độ tăng nhiệt độ của nước khi ra khỏi anode là 30 K. --- b) Công suất tiêu thụ điện năng của ống Công suất điện năng được tính theo công thức: \[ P = U_{AK} \times I = (1.0 \times 10^4\, V) \times 10\, A = 1.0 \times 10^5\, W = 100\, kW \] --- c) Nhiệt lượng mà anode truyền cho dòng nước trong mỗi giây là bao nhiêu? Công suất điện năng là \( 1.0 \times 10^5\, W \). Hiệu suất phát tia X là 10%, tức 10% năng lượng dùng để phát tia X, phần còn lại 90% chuyển thành nhiệt làm nóng anode. Do đó, nhiệt lượng truyền cho nước mỗi giây là: \[ Q = 0.9 \times P = 0.9 \times 1.0 \times 10^5\, W = 9.0 \times 10^4\, J/s = 90\, kJ/s \] Vậy nhiệt lượng anode truyền cho nước mỗi giây là khoảng 90 kJ (gần 100 kJ). --- d) Lưu lượng nước chảy vào làm mát anode Công suất nhiệt làm nóng nước trong mỗi giây: \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \] trong đó: - \( m \) là khối lượng nước (kg/s) - \( c = 4200 \, J/(kg \cdot K) \) là nhiệt dung riêng của nước - \( \Delta T = 30 K \) Từ đó, ta có: \[ m = \frac{Q}{c \cdot \Delta T} = \frac{9.0 \times 10^4}{4200 \times 30} = \frac{9.0 \times 10^4}{1.26 \times 10^5} \approx 0.714 \, kg/s \] Vì mật độ nước \( \rho = 1000 \, kg/m^3 \), thể tích nước chảy mỗi giây: \[ V = \frac{m}{\rho} = \frac{0.714}{1000} = 7.14 \times 10^{-4} \, m^3/s = 0.714 \, l/s \] Lấy hai chữ số có nghĩa là \(0.71\) lít/giây. --- **Tóm tắt đáp án:** a) Độ tăng nhiệt độ của nước là 30 K b) Công suất tiêu thụ điện năng của ống là \(1.0 \times 10^5\, W\) c) Nhiệt lượng anode truyền cho nước mỗi giây khoảng 90 kJ d) Lưu lượng nước chảy làm mát anode khoảng 0.71 lít/giây --- **Lưu ý:** Bài toán có thể cho hiệu suất phát tia X là thấp hơn (1%) thì các con số thay đổi chút ít. Ở đây ta làm theo dữ liệu và giải thích trong đề.