น้ำมันเบาไหลด้วยอัตรา 0.2 kg/s ถูกทำให้ร้อนจาก 10 °C เป็น 60 °C หาภาระความร้อน Q
ใบงาน สมดุลพลังงาน พร้อมเฉลย
1.ง่าย
ṁ = 0.2 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)Tin = 10 °CTout = 60 °C
Q = kW
2.ง่าย
น้ำไหลด้วยอัตรา 1 kg/s ถูกทำให้ร้อนจาก 10 °C เป็น 30 °C หาภาระความร้อน Q
ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tin = 10 °CTout = 30 °C
Q = kW
3.ปานกลาง
เอทานอลร้อนทำให้น้ำเย็นลงในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางโดยไม่มีการสูญเสียความร้อน หาอุณหภูมิน้ำขาออก tout
ṁh = 3 kg/scp,h = 2.44 kJ/(kg·K)Th: 170 → 80 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)tin = 30 °C
tout = °C
4.ปานกลาง
ไกลคอลผสมร้อนทำให้น้ำเย็นลงในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางโดยไม่มีการสูญเสียความร้อน หาอุณหภูมิน้ำขาออก tout
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 3.6 kJ/(kg·K)Th: 160 → 70 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)tin = 30 °C
tout = °C
5.ยาก
เอทานอลร้อนให้ความร้อนแก่น้ำในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่สูญเสียความร้อนที่สายร้อนปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม 15% หาอัตราการไหลของน้ำ ṁc ที่ต้องใช้
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.44 kJ/(kg·K)Th: 130 → 90 °Ct: 20 → 85 °Ccp,c = 4.18 kJ/(kg·K)การสูญเสีย = 15 %
ṁc = kg/s
6.ยาก
ไกลคอลผสมร้อนให้ความร้อนแก่น้ำในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่สูญเสียความร้อนที่สายร้อนปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม 5% หาอัตราการไหลของน้ำ ṁc ที่ต้องใช้
ṁh = 3 kg/scp,h = 3.6 kJ/(kg·K)Th: 140 → 110 °Ct: 25 → 70 °Ccp,c = 4.18 kJ/(kg·K)การสูญเสีย = 5 %
ṁc = kg/s
เฉลย
- 1. Q = 21 kW
- 2. Q = 83.6 kW
- 3. tout = 82.54 °C
- 4. tout = 42.92 °C
- 5. ṁc = 0.3053 kg/s
- 6. ṁc = 1.636 kg/s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com