För att lösa dessa problem behöver vi använda formeln för värmekapacitet: Q = mcΔT där Q är värmeenergin (i kJ), m är massan (i kg), c är den specifika värmekapaciteten (i kJ/kgK) och ΔT är temperaturändringen (i K). A. För luften har vi: m = 40 m3/s * 1,2 kg/m3 = 48 kg/s (densiteten för luft vid 20°C och 101 kPa är ungefär 1,2 kg/m3) c = 1,00 kJ/(kgK) ΔT = 35°C - 0°C = 35 K Så värmeenergin som behövs för att värma luften är Q = mcΔT = 48 kg/s * 1,00 kJ/(kgK) * 35 K = 1680 kJ/s. För vattnet har vi: m = 10 kg/s c = 4,18 kJ/(kgK) ΔT = 90°C - 35°C = 55 K Så värmeenergin som vattnet kan ge är Q = mcΔT = 10 kg/s * 4,18 kJ/(kgK) * 55 K = 2299 kJ/s. Eftersom 2299 kJ/s 1680 kJ/s, är det teoretiskt möjligt att med 10 kg/s vatten vid 90°C förvärma 40 m3/s luft från 0°C till 35°C vid 101 kPa. B. För etanolen har vi: m = 20,5 kg/s c = 2,43 kJ/(kgK) ΔT = 78°C - (-10°C) = 88 K Så värmeenergin som behövs för att värma etanolen är Q = mcΔT = 20,5 kg/s * 2,43 kJ/(kgK) * 88 K = 4379,44 kJ/s. Eftersom 2299 kJ/s

Question

För att lösa dessa problem behöver vi använda formeln för värmekapacitet:

Q = mcΔT

där Q är värmeenergin (i kJ), m är massan (i kg), c är den specifika värmekapaciteten (i kJ/kgK) och ΔT är temperaturändringen (i K).

A. För luften har vi:

m = 40 m3/s * 1,2 kg/m3 = 48 kg/s (densiteten för luft vid 20°C och 101 kPa är ungefär 1,2 kg/m3)
c = 1,00 kJ/(kgK)
ΔT = 35°C - 0°C = 35 K

Så värmeenergin som behövs för att värma luften är Q = mcΔT = 48 kg/s * 1,00 kJ/(kgK) * 35 K = 1680 kJ/s.

För vattnet har vi:

m = 10 kg/s
c = 4,18 kJ/(kgK)
ΔT = 90°C - 35°C = 55 K

Så värmeenergin som vattnet kan ge är Q = mcΔT = 10 kg/s * 4,18 kJ/(kgK) * 55 K = 2299 kJ/s.

Eftersom 2299 kJ/s > 1680 kJ/s, är det teoretiskt möjligt att med 10 kg/s vatten vid 90°C förvärma 40 m3/s luft från 0°C till 35°C vid 101 kPa.

B. För etanolen har vi:

m = 20,5 kg/s
c = 2,43 kJ/(kgK)
ΔT = 78°C - (-10°C) = 88 K

Så värmeenergin som behövs för att värma etanolen är Q = mcΔT = 20,5 kg/s * 2,43 kJ/(kgK) * 88 K = 4379,44 kJ/s.

Eftersom 2299 kJ/s < 4379,44 kJ/s, är det inte teoretiskt möjligt att med 10 kg/s vatten vid 90°C förvärma 20,5 kg/s etanol från -10°C till 78°C.

Knowee AI · Accepted Answer