1.سهلة
تيار من ماء يتدفّق بمعدّل 1 kg/s يُسخَّن من 15 °C إلى 35 °C. أوجد الحمل الحراري Q.
ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tin = 15 °CTout = 35 °C
Q = kW
ورقة عمل موازنة الطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تيار من الإيثانول يتدفّق بمعدّل 0,2 kg/s يُسخَّن من 40 °C إلى 75 °C. أوجد الحمل الحراري Q.
ṁ = 0,2 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)Tin = 40 °CTout = 75 °C
Q = kW
3.متوسطة
يبرّد الإيثانول ساخن الماءَ في مبادل حراري متعاكس الجريان دون فقد حراري. أوجد درجة حرارة الماء الخارج tout.
ṁh = 2,5 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 140 → 60 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 20 °C
tout = °C
4.متوسطة
يبرّد خليط الجلايكول ساخن الماءَ في مبادل حراري متعاكس الجريان دون فقد حراري. أوجد درجة حرارة الماء الخارج tout.
ṁh = 0,5 kg/scp,h = 3,6 kJ/(kg·K)Th: 160 → 110 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 10 °C
tout = °C
5.صعبة
يسخّن خليط الجلايكول ساخن الماءَ في مبادل يفقد إلى المحيط 10% من الحرارة التي يطلقها التيار الساخن. أوجد تدفّق الماء اللازم ṁc.
ṁh = 2,5 kg/scp,h = 3,6 kJ/(kg·K)Th: 170 → 100 °Ct: 10 → 25 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)الفقد = 10 %
ṁc = kg/s
6.صعبة
يسخّن الإيثانول ساخن الماءَ في مبادل يفقد إلى المحيط 5% من الحرارة التي يطلقها التيار الساخن. أوجد تدفّق الماء اللازم ṁc.
ṁh = 2 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 150 → 80 °Ct: 20 → 80 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)الفقد = 5 %
ṁc = kg/s
مفتاح الإجابات
- 1. Q = 83,6 kW
- 2. Q = 17,08 kW
- 3. tout = 78,37 °C
- 4. tout = 24,35 °C
- 5. ṁc = 9,043 kg/s
- 6. ṁc = 1,294 kg/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.