Задача 3. Схема для составления теплового баланса:Схема для составления теплового баланса:
– теплота, выделяемая нагревательным устройством; – теплота, вводимая с исходным продуктом; – теплота, выводимая с готовым продуктом; – потери теплоты; – теплота, выводимая с образовавшимся паром.
Тепловой баланс процесса:
.
Откуда:
.
Теплоту готового продукта можно представить следующим образом:
. Qр-ра – теплота исходного раствора при температуре кипения (1100С) массой равной ; Qводы – теплота воды при температуре кипения раствора массой равной количеству испарившейся влаги.
Тогда:
.
– это теплота необходимая для нагрева раствора;
– это теплота необходимая для испарения воды из раствора.
Следовательно:
.
Теплота необходимая для нагрева раствора:
∙(). – удельная массовая изобарная теплоемкость раствора, – конечная температура раствора, – начальная температура раствора. Теплота раствора складывается из теплоты растворённых веществ и воды: , .
– масса растворенных веществ, – масса воды в исходном растворе.
Табличные величины. Удельная массовая изобарная теплоёмкость воды = 4,19 кДж/(кг 0С) – таблица 1 приложений. Удельная массовая изобарная теплоёмкость растворенныхвеществ принять во всех вариантах = 1,5 кДж/(кг 0С). Для исходных данных:
кДж,
кДж Следовательно:
кДж.
Теплота на испарение воды определяется по изменению энтальпии, так как процесс изобарный. Следовательно:
.
, – энтальпии пара и воды при температуре кипения, , – удельные энтальпии пара и воды при температуре кипения, – масса пара, – удельная теплота парообразования (r = 2230 кДж/кг – таблица 2 приложений).
Следовательно:
кДж.
Полезная теплота процесса . Полезная теплота – это теплота, подведённая к продукту.
кДж.
Потери теплоты :
кДж.
Количество теплоты, необходимой для проведения процесса:
кДж.
Тепловой коэффициент полезного действия пищеварочного котла :
|