เอทานอลไหลด้วยอัตรา 1 kg/s ถูกทำให้ร้อนจาก 30 °C เป็น 75 °C หาภาระความร้อน Q
ใบงาน สมดุลพลังงาน พร้อมเฉลย
1.ง่าย
ṁ = 1 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)Tin = 30 °CTout = 75 °C
Q = kW
2.ง่าย
น้ำไหลด้วยอัตรา 0.5 kg/s ถูกทำให้ร้อนจาก 20 °C เป็น 80 °C หาภาระความร้อน Q
ṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tin = 20 °CTout = 80 °C
Q = kW
3.ปานกลาง
น้ำมันเบาร้อนทำให้น้ำเย็นลงในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางโดยไม่มีการสูญเสียความร้อน หาอุณหภูมิน้ำขาออก tout
ṁh = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 110 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)tin = 20 °C
tout = °C
4.ปานกลาง
ไกลคอลผสมร้อนทำให้น้ำเย็นลงในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางโดยไม่มีการสูญเสียความร้อน หาอุณหภูมิน้ำขาออก tout
ṁh = 2 kg/scp,h = 3.6 kJ/(kg·K)Th: 150 → 100 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)tin = 25 °C
tout = °C
5.ยาก
เอทานอลร้อนให้ความร้อนแก่น้ำในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่สูญเสียความร้อนที่สายร้อนปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม 15% หาอัตราการไหลของน้ำ ṁc ที่ต้องใช้
ṁh = 3 kg/scp,h = 2.44 kJ/(kg·K)Th: 180 → 100 °Ct: 30 → 80 °Ccp,c = 4.18 kJ/(kg·K)การสูญเสีย = 15 %
ṁc = kg/s
6.ยาก
น้ำมันเบาร้อนให้ความร้อนแก่น้ำในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่สูญเสียความร้อนที่สายร้อนปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม 15% หาอัตราการไหลของน้ำ ṁc ที่ต้องใช้
ṁh = 3 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 70 °Ct: 25 → 60 °Ccp,c = 4.18 kJ/(kg·K)การสูญเสีย = 15 %
ṁc = kg/s
เฉลย
- 1. Q = 109.8 kW
- 2. Q = 125.4 kW
- 3. tout = 36.75 °C
- 4. tout = 82.42 °C
- 5. ṁc = 2.382 kg/s
- 6. ṁc = 3.294 kg/s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com