1.سهلة
تيار من زيت خفيف يتدفّق بمعدّل 3 kg/s يُسخَّن من 30 °C إلى 60 °C. أوجد الحمل الحراري Q.
ṁ = 3 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)Tin = 30 °CTout = 60 °C
Q = kW
ورقة عمل موازنة الطاقة مع الإجابات
2.سهلة
تيار من الإيثانول يتدفّق بمعدّل 1,5 kg/s يُسخَّن من 30 °C إلى 65 °C. أوجد الحمل الحراري Q.
ṁ = 1,5 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)Tin = 30 °CTout = 65 °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 = 0,5 kg/scp,h = 3,6 kJ/(kg·K)Th: 170 → 80 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 20 °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: 120 → 80 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 10 °C
tout = °C
5.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: 30 → 50 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)الفقد = 15 %
ṁc = kg/s
6.صعبة
يسخّن الإيثانول 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 = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 150 → 60 °Ct: 10 → 45 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)الفقد = 10 %
ṁc = kg/s
مفتاح الإجابات
- 1. Q = 189 kW
- 2. Q = 128,1 kW
- 3. tout = 32,92 °C
- 4. tout = 17,78 °C
- 5. ṁc = 2,233 kg/s
- 6. ṁc = 3,377 kg/s
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.