Để giải quyết câu hỏi này, chúng ta sẽ phân tích từng phần một.
### a) Dùng nước để làm vận hành hệ thống làm mát trên hiệu quả hơn so với dùng glycerine.
Để so sánh hiệu quả làm mát của nước và glycerine, chúng ta cần tính toán nhiệt lượng mà mỗi chất lỏng có thể hấp thụ khi nhiệt độ tăng lên.
**Nước:**
- Nhiệt dung riêng của nước: \( c_{nước} = 4200 \, \text{J/kg.K} \)
- Khối lượng dòng nước làm mát: \( m_{nước} = 0,22 \, \text{kg/s} \)
- Nhiệt độ tăng của nước: \( \Delta T = 80 - 25 = 55 \, \text{K} \)
Nhiệt lượng mà nước hấp thụ trong 1 giây:
\[
Q_{nước} = m_{nước} \cdot c_{nước} \cdot \Delta T = 0,22 \cdot 4200 \cdot 55 = 50820 \, \text{J/s} = 50820 \, \text{W}
\]
**Glycerine:**
- Nhiệt dung riêng của glycerine: \( c_{glycerine} = 2430 \, \text{J/kg.K} \)
Nhiệt lượng mà glycerine hấp thụ trong 1 giây (giả sử khối lượng dòng glycerine là tương đương):
\[
Q_{glycerine} = m_{glycerine} \cdot c_{glycerine} \cdot \Delta T
\]
Vì không có khối lượng dòng glycerine cụ thể, chúng ta không thể tính toán chính xác. Tuy nhiên, với nhiệt dung riêng thấp hơn, nước sẽ hấp thụ nhiều nhiệt hơn glycerine trong cùng một khối lượng.
**Kết luận:** Nước có hiệu quả làm mát cao hơn glycerine.
### b) Nhiệt lượng hao phí tỏa ra ở động cơ là \( 293,25 \times 10^5 \, \text{J} \)
Để tính toán nhiệt lượng hao phí, chúng ta sử dụng công thức:
\[
Q = m_{nhiên liệu} \cdot q_{tỏa_nhiệt} \cdot 0,75
\]
Trong đó:
- \( m_{nhiên liệu} = 0,85 \, \text{kg} \)
- \( q_{tỏa_nhiệt} = 4,6 \times 10^7 \, \text{J/kg} \)
Tính toán:
\[
Q = 0,85 \cdot 4,6 \times 10^7 \cdot 0,75 = 293,25 \times 10^5 \, \text{J}
\]
### c) Nhiệt độ của dòng không khí đi qua các lá tản nhiệt là \( 73,5^0C \)
Để tính toán nhiệt độ của không khí, chúng ta sử dụng công thức cân bằng nhiệt:
\[
Q_{không_khí} = Q_{nước}
\]
Với \( Q_{không_khí} = m_{không_khí} \cdot c_{không_khí} \cdot (T_{cuối} - T_{đầu}) \)
Tính toán nhiệt lượng từ không khí:
\[
Q_{không_khí} = 1,25 \cdot 760 \cdot (T_{cuối} - 20)
\]
Giải phương trình với \( Q_{nước} \) đã tính ở phần a.
### d) Công suất làm mát qua các cánh tản nhiệt là \( 46200 \, \text{W} \)
Công suất làm mát được tính bằng:
\[
P = \frac{Q}{t}
\]
Với \( Q \) là nhiệt lượng và \( t \) là thời gian. Nếu \( Q \) đã được tính toán ở phần b, ta có thể tính công suất.
### Kết luận
- a) Nước hiệu quả hơn glycerine.
- b) Nhiệt lượng hao phí là \( 293,25 \times 10^5 \, \text{J} \).
- c) Nhiệt độ không khí là \( 73,5^0C \).
- d) Công suất làm mát là \( 46200 \, \text{W} \).