Hình vẽ dưới biểu diễn hệ thống làm mát của động cơ ôtô. Trong một lần thử nghiệm hệ thống này, các số liệu được thống kê ở bảng dưới đây:
19/28
Hình vẽ dưới biểu diễn hệ thống làm mát của động cơ ôtô. Trong một lần thử nghiệm hệ thống này, các số liệu được thống kê ở bảng dưới đây:
Thời gian thử nghiệm | 16,0 phút |
Khối lượng nhiên liệu tiêu thụ | 1,20 kg |
Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu | \(4,{6.10^7}\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}\) |
Lưu lượng dòng nước làm mát | \(0,22\;{\rm{kg}}/{\rm{s}}\) |
Nhiệt độ của nước làm mát | \({27^0}{\rm{C}}\) |
Nhiệt độ của nước làm nóng | \({80^\circ }{\rm{C}}\) |
Lưu lượng của không khí qua các lá tản nhiệt | \(1,25\;{\rm{kg}}/{\rm{s}}\) |
Nhiệt độ ban đầu của không khí | \(18,{0^\circ }{\rm{C}}\) |
Nhiệt dung riêng của nước | \(4200\;{\rm{J}}/({\rm{kg}} \cdot {\rm{K}})\) |
Nhiệt dung riêng của không khí | \(760\;{\rm{J}}(\;{\rm{kg}} \cdot \;{\rm{K}})\) |
Biết khi nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn thì \(30\% \) nhiệt năng từ nhiên liệu sẽ chuyển hóa thành công có ích, toàn bộ nhiệt lượng do nước tỏa ra khi đi qua bộ tản nhiệt được không khí qua lá tản nhiệt hấp thụ. Căn cứ bảng số liệu và sơ đồ nguyên lí vận hành của hệ thống làm mát có các khẳng định sau:
Phần nhiệt lượng tỏa ra từ nhiên liệu chuyển hóa thành công có ích là \(16,56{\rm{MJ}}\).
Tốc độ làm mát nước \(\left( {\frac{Q}{t}} \right)\) qua bộ tản nhiệt là 48972 W .
Nhiệt độ của dòng không khí ngay sau khi qua các cánh tản nhiệt là \(68,{6^\circ }{\rm{C}}\).
Khối lượng không khí đã chuyển qua các lá tản nhiệt là 1200 kg .
\({Q_{nl}} = q{m_{nl}} = 4,6 \cdot {10^7} \cdot 1,2 = 55,2 \cdot {10^6}\;{\rm{J}}\)
\(A = H{Q_{nl}} = 0,3.55,2 \cdot {10^6} = 16,56 \cdot {10^6}J = 16,56MJ \Rightarrow \) a) Đúng
\(Q = Pt \Rightarrow P = \frac{Q}{t} = \frac{{mc\Delta t}}{t} = 0,22.4200.(80 - 27) = 48972W \Rightarrow \) b) Đúng
\({m_n}{c_n}\Delta {t_n} = {m_{kk}}{c_{kk}}\Delta {t_{kk}} \Rightarrow 0,22.4200.(80 - 27) = 1,25.760.\left( {{t_{kk}} - 18} \right) \Rightarrow {t_{kk}} \approx 69,{5^\circ }C \Rightarrow \) c) Sai
Khối lượng không khí đã chuyển qua các lá tản nhiệt là \(1,25.16.60 = 1200\;{\rm{kg}} \Rightarrow {\bf{d}}\) ) Đúng