Đối với chất lỏng dễ bám bẩn lên bề mặt trao đổi nhiệt, các ống trong thiết bị trao đổi nhiệt loại ống chùm được sắp xếp theo hình gì

Để giải bài toán này, ta cần áp dụng công thức tính nhiệt lượng trao đổi do bức xạ giữa hai vật thể. Công thức này có dạng:

Q = ε₁ε₂ * Co * A * (T₁⁴ - T₂⁴)

Trong đó:
- Q là nhiệt lượng trao đổi (W)
- ε₁ và ε₂ là hệ số bức xạ của hai bề mặt
- Co là hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối (5,7 W/m².K⁴)
- A là diện tích bề mặt (m²)
- T₁ và T₂ là nhiệt độ tuyệt đối của hai bề mặt (K)

Bước 1: Chuyển đổi nhiệt độ từ độ Celsius sang Kelvin:
T₁ = 137°C + 273,15 = 410,15 K
T₂ = 37°C + 273,15 = 310,15 K

Bước 2: Thay các giá trị vào công thức:
Q = 0,8 * 0,2 * 5,7 * 1 * (410,15⁴ - 310,15⁴)
Q = 0,16 * 5,7 * (28262376,4 - 9240346,5)
Q = 0,912 * 19022029,9
Q = 17347909,25 W
Q = 17347,909 kW

Vì không có đáp án nào trùng khớp hoàn toàn, có lẽ có sự nhầm lẫn trong các đáp án được cung cấp (ví dụ, đơn vị tính hoặc giá trị). Tuy nhiên, nếu ta xét đến sai số làm tròn và giả sử kết quả gần đúng nhất, không có đáp án nào chính xác.
Tuy nhiên, kết quả tính toán của chúng ta cho thấy không có đáp án nào gần đúng với kết quả tìm được. Do đó, có thể có sai sót trong đề bài hoặc các đáp án đưa ra.
Vì không có đáp án đúng nên không thể chọn đáp án đúng nhất.

Thiết bị cô đặc tuần hoàn cưỡng bức sử dụng bơm để tạo dòng tuần hoàn dung dịch. Ưu điểm của thiết bị này là vận tốc của dung dịch trong ống truyền nhiệt cao (có thể đạt tới 3,5 m/s) làm tăng hệ số truyền nhiệt so với thiết bị tuần hoàn tự nhiên (hệ số cấp nhiệt lớn hơn từ 3-4 lần). Do đó, đáp án C là chính xác nhất.

Câu hỏi yêu cầu tìm phát biểu KHÔNG đúng.

- Phương án A: "Không khí ít khi được làm nguội" là phát biểu sai. Trong thực tế, không khí được làm nguội trong nhiều ứng dụng như điều hòa không khí, hệ thống làm lạnh công nghiệp, và quá trình hóa lỏng khí. Do đó, đây là phát biểu không đúng.

- Phương án B: "Có thể làm nguội chất lỏng bằng cách cho tự bay hơi" là đúng. Quá trình bay hơi lấy nhiệt từ môi trường xung quanh, làm giảm nhiệt độ của chất lỏng.

- Phương án C: "Nước là chất thường được dùng để làm nguội" là đúng. Nước có nhiệt dung riêng cao và dễ kiếm, nên thường được sử dụng trong các hệ thống làm mát.

- Phương án D: "Làm nguội trực tiếp bằng nước chỉ được dùng khi chất lỏng làm nguội cho phép pha loãng với nước" là đúng. Việc pha loãng có thể ảnh hưởng đến tính chất của chất cần làm nguội, nên cần cân nhắc.

- Phương án E: "Quá trình làm nguội có thể thực hiện theo phương thức: gián tiếp hay trực tiếp" là đúng. Làm nguội trực tiếp là cho chất làm nguội tiếp xúc trực tiếp với vật cần làm nguội, còn gián tiếp là qua một lớp trung gian.

Vậy, phương án A là phát biểu không đúng.

Độ dẫn nhiệt là khả năng một vật liệu dẫn nhiệt. Nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm:

* Cấu trúc vật liệu: Các vật liệu có cấu trúc tinh thể chặt chẽ thường dẫn nhiệt tốt hơn các vật liệu vô định hình.
* Khối lượng riêng: Các vật liệu có khối lượng riêng cao hơn thường dẫn nhiệt tốt hơn.
* Hàm ẩm: Hàm ẩm có thể ảnh hưởng đến độ dẫn nhiệt của một số vật liệu.
* Áp suất: Áp suất có thể ảnh hưởng đến độ dẫn nhiệt của chất khí.
* Nhiệt độ: Độ dẫn nhiệt của hầu hết các vật liệu thay đổi theo nhiệt độ. Thông thường, độ dẫn nhiệt của chất rắn và chất lỏng tăng khi nhiệt độ tăng, mặc dù có một số ngoại lệ. Độ dẫn nhiệt của chất khí có thể tăng hoặc giảm khi nhiệt độ tăng, tùy thuộc vào loại khí.

Các phương án khác:

* A: Sai. Độ dẫn nhiệt của chất lỏng thường giảm khi nhiệt độ giảm.
* B: Sai. Độ dẫn nhiệt của chất khí phụ thuộc vào nhiệt độ, mặc dù sự phụ thuộc này có thể yếu.
* C: Sai. Không phải "tất cả" các chất lỏng đều tăng độ dẫn nhiệt khi nhiệt độ tăng. Có những ngoại lệ.
* E: Sai. Độ dẫn nhiệt của chất rắn thường lớn hơn độ dẫn nhiệt của chất lỏng.

Thiết bị trao đổi nhiệt trực tiếp có ưu điểm chính là hệ số truyền nhiệt cao hơn so với thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp. Điều này là do chất tải nhiệt và sản phẩm tiếp xúc trực tiếp với nhau, không có lớp vật liệu trung gian cản trở quá trình truyền nhiệt.

* A. Cho phép pha loãng sản phẩm: Đây không phải là ưu điểm, mà thường là nhược điểm vì có thể làm thay đổi tính chất của sản phẩm.
* B. Chi phí thiết bị thấp: Chi phí thiết bị có thể thấp hơn trong một số trường hợp, nhưng không phải là ưu điểm quan trọng nhất.
* C. Sản phẩm không bị lẫn chất tải nhiệt: Đây là ưu điểm của thiết bị trao đổi nhiệt *gián tiếp*, không phải trực tiếp.
* D. Hệ số truyền nhiệt cao: Đây là ưu điểm chính của thiết bị trao đổi nhiệt trực tiếp.