1.سهلة
تيار من الإيثانول يتدفّق بمعدّل 3 kg/s يُسخَّن من 40 °C إلى 80 °C. أوجد الحمل الحراري Q.
ṁ = 3 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)Tin = 40 °CTout = 80 °C
Q = kW
ورقة عمل موازنة الطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تيار من ماء يتدفّق بمعدّل 5 kg/s يُسخَّن من 20 °C إلى 55 °C. أوجد الحمل الحراري Q.
ṁ = 5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tin = 20 °CTout = 55 °C
Q = kW
3.متوسطة
يبرّد الإيثانول ساخن الماءَ في مبادل حراري متعاكس الجريان دون فقد حراري. أوجد درجة حرارة الماء الخارج tout.
ṁh = 2 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 120 → 90 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 10 °C
tout = °C
4.متوسطة
يبرّد زيت خفيف ساخن الماءَ في مبادل حراري متعاكس الجريان دون فقد حراري. أوجد درجة حرارة الماء الخارج tout.
ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 80 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 30 °C
tout = °C
5.صعبة
يسخّن زيت خفيف ساخن الماءَ في مبادل يفقد إلى المحيط 5% من الحرارة التي يطلقها التيار الساخن. أوجد تدفّق الماء اللازم ṁc.
ṁh = 2,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 120 → 60 °Ct: 20 → 70 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)الفقد = 5 %
ṁc = kg/s
6.صعبة
يسخّن خليط الجلايكول ساخن الماءَ في مبادل يفقد إلى المحيط 5% من الحرارة التي يطلقها التيار الساخن. أوجد تدفّق الماء اللازم ṁc.
ṁh = 3 kg/scp,h = 3,6 kJ/(kg·K)Th: 130 → 80 °Ct: 25 → 60 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)الفقد = 5 %
ṁc = kg/s
مفتاح الإجابات
- 1. Q = 292,8 kW
- 2. Q = 731,5 kW
- 3. tout = 80,05 °C
- 4. tout = 40,05 °C
- 5. ṁc = 1,432 kg/s
- 6. ṁc = 3,506 kg/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.