Hình bên là sơ đồ cấu tạo một máy hút ẩm dạng ngưng tụ.
19/28
Hình bên là sơ đồ cấu tạo một máy hút ẩm dạng ngưng tụ. Không khí ẩm (chứa nhiều hơi nước) đi vào bên trong máy hút, khi qua dàn lạnh được làm lạnh để hơi nước ngưng tụ, hơi nước hóa lỏng sẽ chảy vào một cái khay hứng đặt bên trong máy, tiếp sau đó không khí đi qua dàn nóng để trở lại nhiệt độ gần với nhiệt độ môi trường trước khi được quạt thổi ra. Xét một khối không khí có khối lượng 20 g trong đó khối lượng hơi nước chiếm \(80\% \) khối lượng không khí. Khối không khí nhiệt độ \({30^\circ }{\rm{C}}\) đi qua dàn lạnh, nó được làm lạnh xuống nhiệt độ \({5^\circ }{\rm{C}}\) trong khoảng thời gian 5 s với công suất làm lạnh bằng 400 W . Biết nhiệt dung riêng của không khí khô là \(900\;{\rm{J}}/({\rm{kg}}\). K) và của hơi nước là \(1860\;{\rm{J}}/({\rm{kg}}\). K). Trong điều kiện hoạt động của máy, để 1 kg nước chuyển từ thể hơi sang thể lỏng cần trao đổi nhiệt lượng \(2,{4.10^6}\;{\rm{J}}\). Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh.
Khi đi qua dàn lạnh khối không khí tỏa nhiệt.
Trước khi đi qua dàn lạnh khối lượng không khí khô là 16 g
Nhiệt lượng không khí khô trao đổi ở dàn lạnh là \(92,7\;{\rm{J}}\).
Khối lượng hơi nước ngưng tụ ở dàn lạnh xấp xỉ \(0,49\;{\rm{g}}\).
a) Đúng. Khối không khí hạ nhiệt độ.
b) Sai. Khối lượng hơi nước là \({m_{hn}} = 0,8{m_{kk}} = 0,8.20 = 16\;{\rm{g}}\)
Khối lượng không khí khô là \({{\rm{m}}_{{\rm{kh\^o }}}} = {{\rm{m}}_{{\rm{kk}}}} - {{\rm{m}}_{{\rm{hn}}}} = 20 - 16 = 4\;{\rm{g}}\)
c) Sai. \({Q_{kh\hat o}} = {m_{kh\hat o}}{c_{kh\hat o}}\Delta t = 4 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 900 \cdot (30 - 5) = 90\;{\rm{J}}\)
d) Đúng. \({Q_{hn}} = {m_{hn}}{c_{hn}}\Delta t = 16 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 1860 \cdot (30 - 5) = 744\;{\rm{J}}\)
\(Pt = {Q_{kh\hat o}} + {Q_{hn}} + {m_{nt}}L \Rightarrow 400 \cdot 5 = 90 + 744 + {m_{hn}} \cdot 2,4 \cdot {10^6} \Rightarrow {m_{hn}} \approx 0,49 \cdot {10^{ - 3}}\;{\rm{kg}} = 0,49\;{\rm{g}}\)