Trong truyền nhiệt, các phương thức bố trí chiều chuyển động giữa hai lưu thể là

Trong quá trình truyền nhiệt biến nhiệt ổn định, động lực thúc đẩy quá trình truyền nhiệt chính là sự khác biệt về nhiệt độ giữa các lưu thể (chất lỏng hoặc khí) tham gia vào quá trình trao đổi nhiệt. Sự chênh lệch nhiệt độ này tạo ra một gradient nhiệt, và nhiệt sẽ tự động truyền từ nơi có nhiệt độ cao hơn đến nơi có nhiệt độ thấp hơn. Do đó, đáp án chính xác nhất là E. Chênh lệch nhiệt độ giữa lưu thể nóng và lưu thể nguội.

Các phương án khác không hoàn toàn chính xác vì:

* A. Hiệu số nhiệt độ của hai lưu thể: Cách diễn đạt này chưa đủ rõ ràng về việc nhiệt độ được xét ở vị trí nào (đầu vào, đầu ra hay trung bình).
* B. Hiệu số nhiệt độ trung bình của hai lưu thể: Mặc dù có liên quan, nhưng động lực trực tiếp vẫn là chênh lệch nhiệt độ tức thời tại mọi vị trí, không chỉ giá trị trung bình.
* C. Chênh lệch nhiệt độ hai lưu thể: Tương tự như A, chưa đủ rõ ràng về vị trí đo nhiệt độ.
* D. Chênh lệch nhiệt độ vào/ra của hai lưu thể: Mô tả này chỉ xét đến sự thay đổi nhiệt độ của các lưu thể, chứ không phải là động lực truyền nhiệt trực tiếp.

Định luật Wien phát biểu rằng bước sóng mà tại đó năng lượng bức xạ của vật đen đạt cực đại tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối của vật. Công thức \(\lambda_{max} T = b\), trong đó \(\lambda_{max}\) là bước sóng ứng với năng lượng bức xạ cực đại, T là nhiệt độ tuyệt đối của vật đen, và b là hằng số Wien. Như vậy, khi nhiệt độ T tăng, \(\lambda_{max}\) giảm, tức là bước sóng bức xạ dịch chuyển về vùng bước sóng ngắn hơn.

Hệ số cấp nhiệt của tường (h) phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm:

* Trạng thái bề mặt tường: Bề mặt nhẵn hay xù xì sẽ ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nhiệt.
* Hình dạng bề mặt tường: Hình dạng tường ảnh hưởng đến dòng chảy của lưu chất, từ đó ảnh hưởng đến hệ số cấp nhiệt.
* Tính chất vật lý của lưu thể: Các tính chất như độ nhớt, khối lượng riêng, nhiệt dung riêng của lưu thể ảnh hưởng đến khả năng truyền nhiệt.
* Chế độ chuyển động của lưu thể: Lưu thể chuyển động cưỡng bức hay tự nhiên, vận tốc của lưu thể đều ảnh hưởng đến hệ số cấp nhiệt.

Độ dày của tường ảnh hưởng đến nhiệt trở của tường, từ đó ảnh hưởng đến tổng lượng nhiệt truyền qua tường, nhưng không trực tiếp ảnh hưởng đến hệ số cấp nhiệt tại bề mặt tường. Hệ số cấp nhiệt đặc trưng cho khả năng trao đổi nhiệt giữa bề mặt tường và môi trường xung quanh, không phải khả năng dẫn nhiệt của vật liệu làm tường.

Vậy đáp án đúng là D.

Chất lỏng dễ bám bẩn lên bề mặt trao đổi nhiệt sẽ làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt. Do đó, cần tăng cường khả năng làm sạch bề mặt. Việc sắp xếp các ống theo hình vuông tạo ra các khoảng trống lớn hơn giữa các ống, giúp dễ dàng vệ sinh và loại bỏ cặn bẩn bám trên bề mặt ống. Các hình dạng khác như tròn, oval hoặc lục giác không tạo ra khoảng trống lớn như hình vuông, gây khó khăn cho việc vệ sinh.

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.