#1 23. 02. 2021 14:52
Skupenské přeměny
Prosím o pomoc s tímto příkladem z fyziky.
V destilační apatuře je vodný roztok o hmotnosti 22 kg. Roztok zahřejeme z teploty 18°C na teplotu 100°C a odpaříme vodu o hmotnosti 16kg. Průměrné měrné teplo pro tento rozsah teploty je c=3850 J.Kg^-1.K^-1.
a) Jaké teplo je dodáno roztoku?
b) Určete hmotnost plynu o výhřevnosti H=14,7.10^6 J.Kg^-1, který se spotřebuje, je-li účinnost aparatury 65%.
c) Určete hmotnost vody potřebné ke kondenzaci páry, aby teplota chladící vody stoupla nejvýše o 30°C.
m1=22 kg
t1=18°C
t2=100°C
m2=16 kg
c=3850 J.kg^1.K^-1
H=14,7.10^6 J.kg^-1
η=0,65
a) Q=? J
b) m=? kg
c) m=? kg
a) Q= Q1 + Lv = m1.c.(t2-t1) + m2.lv = 22.3850.(100-18)+16.2,26.10^6 = 43,11.10^6 J = 43,11 MJ
b) η= Q/Qd Q-přijaté teplo Qd-dodané teplo Qd= Q/η
H=Qd/m m= Qd/H = (Q/η)/H = (43,11.10^6/0,65)/14,7.10^6 = 4,5 kg
c) Tady si nevím rady
Offline
#5 23. 02. 2021 19:38
Re: Skupenské přeměny
Vzhledem k poměru mezi skupenským teplem odpaření vody (2 MJ) a tepelnou kapacitou (4 kJ) by mě takový výsledek nepřekvapil. Destilace vody je energeticky náročná:-)
Prostě za dobu destilace proteče chladičem 313 litrů vody. Což může třeba znamenat, že v chladícím okruhu přítomných 3,13 litru za tu dobu absolvuje kolečko 100x.
Offline
#6 23. 02. 2021 20:22
Re: Skupenské přeměny
Ve skutečnosti by to bylo asi ještě horší, protože pára nejen že se promění na kapalinu 100°C horkou, ale ještě určitě trochu ohřeje tu vodu za cenu vlastního ochlazení...
Ale jinak by to tak mělo být, 1kg vody absorbuje 4.2kJ na každý stupeň, takže když ji můžeme ohřát o 30°C, tak to bude něco přes 120kJ na každý kilogram ... a my potřebujeme ochladit těch 32MJ.
To teplo, co jsme do systému "narvali" se nemá kam ztratit...někde musí skončit...
Offline