น้ำไหลด้วยอัตรา 5 kg/s ถูกทำให้ร้อนจาก 15 °C เป็น 60 °C หาภาระความร้อน Q
ใบงาน สมดุลพลังงาน พร้อมเฉลย
1.ง่าย
ṁ = 5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tin = 15 °CTout = 60 °C
Q = kW
2.ง่าย
น้ำไหลด้วยอัตรา 1.5 kg/s ถูกทำให้ร้อนจาก 25 °C เป็น 55 °C หาภาระความร้อน Q
ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tin = 25 °CTout = 55 °C
Q = kW
3.ปานกลาง
ไกลคอลผสมร้อนทำให้น้ำเย็นลงในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางโดยไม่มีการสูญเสียความร้อน หาอุณหภูมิน้ำขาออก tout
ṁh = 2.5 kg/scp,h = 3.6 kJ/(kg·K)Th: 180 → 120 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)tin = 20 °C
tout = °C
4.ปานกลาง
เอทานอลร้อนทำให้น้ำเย็นลงในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางโดยไม่มีการสูญเสียความร้อน หาอุณหภูมิน้ำขาออก tout
ṁh = 2.5 kg/scp,h = 2.44 kJ/(kg·K)Th: 160 → 110 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)tin = 15 °C
tout = °C
5.ยาก
เอทานอลร้อนให้ความร้อนแก่น้ำในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่สูญเสียความร้อนที่สายร้อนปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม 5% หาอัตราการไหลของน้ำ ṁc ที่ต้องใช้
ṁh = 2 kg/scp,h = 2.44 kJ/(kg·K)Th: 150 → 80 °Ct: 10 → 40 °Ccp,c = 4.18 kJ/(kg·K)การสูญเสีย = 5 %
ṁc = kg/s
6.ยาก
น้ำมันเบาร้อนให้ความร้อนแก่น้ำในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่สูญเสียความร้อนที่สายร้อนปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม 5% หาอัตราการไหลของน้ำ ṁc ที่ต้องใช้
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 130 °Ct: 10 → 50 °Ccp,c = 4.18 kJ/(kg·K)การสูญเสีย = 5 %
ṁc = kg/s
เฉลย
- 1. Q = 940.5 kW
- 2. Q = 188.1 kW
- 3. tout = 84.59 °C
- 4. tout = 87.97 °C
- 5. ṁc = 2.588 kg/s
- 6. ṁc = 0.5369 kg/s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com