IMG 66

Ciepło jest doprowadzane przy małym ciśnieniu, żalem jego ilość jest równa zinj„_nłę entalpii i określona zależnością:

Ol 3

M, 2 ^m0t-2 “^nc/v.(*J    ^m,t+~r'

^nL pn

t₂ = 27 +

5 • 10^ft

1-2404 2,8H

t₂ - 227,5° C.

Masa roztworu wynosi:

M_m - n\i_m.

M_m -116,0. M_m =16 kg.

Drugim sposobem wyznaczenia końcowej temperatury może być wykorzystanie masy roztworu i masowego ciepła właściwego roztworu przy stałym ciśnieniu.

Przykład 6J

Kanałem o polu przekroju A = 0,5 m² przepływają spaliny o składzie molowym: z_Cq₂ = 12%, z₀, = 4%, ^zHjO = 8%. ^zn, " 76%. Parametry początkowe spalin są następujące: P/ = 0,1 MPa, t, = 800°C, w, 10 m/s. Obliczyć strumień ciepła oddanego przez spaliny, jeżeli na końcu kanału ich temperatura wynosi t₂ = 200°C. Przepływ traktować jako beztarciowy, a ciepło policzyć, traktując spaliny jak:

-    gaz doskonały,

-    gaz półdoskonały.

ROZWIĄZANIE

Ponieważ przepływ jest beztarciowy, w kanale nic występuje spadek ciśnienia, czyli dp = 0.

Zatem zgodnie z pierwszą zasadą termodynamiki: dq = di - vdp, w tym układzie: -vdp - dl, = 0. Zatem oddane przez spaliny ciepło jest równe spadkowi ich entalpii dq = dt, czyli dla wielkości skończonych:

Qi-2 ⁼h ~h - ń n c_p (T₂ -Tj).

I j pozorna masa c/ ptlec/.kowa .spalin (dla przybliżonych wartości mas cząsteczkowych):

M«, - ^zco_t ⁴⁴ + *o, ^{32 +} zn,o •¹⁸ ♦ ^zNj ^,28'

\i_m ■ 0,12- 44 + 0,04 • 32 + 0,08 -18 + 0.76-28.

p,, = 29,28 kg/kmol.

2) Początkowy strumień objętości spalin:

V/ = A ■ Wj, 10=0.5 10, V; = 5 m³/s.

3) Strumień ilości substancji spalin (z równania Clapcyrona):

n

Pl Vl

8314,3 (tj +273.15)’

ń = 0,056 kmol/s.

0,1 10⁶ 5

8314,3 (800 + 273.15)’

4) Molowe ciepło właściwe spalin przy stałym ciśnieniu - gaz doskonały:

»^cp ⁼ ( 'cci, • | ■+    \+/> • f+ ^ \ } 8314.3.

\ic_p = 29931,5 J/(kmolK).

^{5) ( ,cpło oddanc} przez spaliny jako gaz doskonały:

\ic_pm (/₂-o),

Qt-2 - 0,056-29 931,5(200 - 800), Q, ₂ = I (K)6 3H3,1 W.

115