1.سهلة
تيار من الإيثانول يتدفّق بمعدّل 1 kg/s يُسخَّن من 25 °C إلى 70 °C. أوجد الحمل الحراري Q.
ṁ = 1 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)Tin = 25 °CTout = 70 °C
Q = kW
ورقة عمل موازنة الطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تيار من ماء يتدفّق بمعدّل 0,5 kg/s يُسخَّن من 25 °C إلى 45 °C. أوجد الحمل الحراري Q.
ṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tin = 25 °CTout = 45 °C
Q = kW
3.متوسطة
يبرّد خليط الجلايكول ساخن الماءَ في مبادل حراري متعاكس الجريان دون فقد حراري. أوجد درجة حرارة الماء الخارج tout.
ṁh = 2 kg/scp,h = 3,6 kJ/(kg·K)Th: 120 → 80 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 15 °C
tout = °C
4.متوسطة
يبرّد الإيثانول ساخن الماءَ في مبادل حراري متعاكس الجريان دون فقد حراري. أوجد درجة حرارة الماء الخارج tout.
ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 140 → 90 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 30 °C
tout = °C
5.صعبة
يسخّن الإيثانول ساخن الماءَ في مبادل يفقد إلى المحيط 5% من الحرارة التي يطلقها التيار الساخن. أوجد تدفّق الماء اللازم ṁc.
ṁh = 3 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 160 → 80 °Ct: 25 → 55 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)الفقد = 5 %
ṁc = kg/s
6.صعبة
يسخّن الإيثانول ساخن الماءَ في مبادل يفقد إلى المحيط 15% من الحرارة التي يطلقها التيار الساخن. أوجد تدفّق الماء اللازم ṁc.
ṁh = 3 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 120 → 90 °Ct: 15 → 75 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)الفقد = 15 %
ṁc = kg/s
مفتاح الإجابات
- 1. Q = 109,8 kW
- 2. Q = 41,8 kW
- 3. tout = 37,97 °C
- 4. tout = 37,3 °C
- 5. ṁc = 4,436 kg/s
- 6. ṁc = 0,7443 kg/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.