Úlohy

Úloha 1 – Teplota vody

Do nádoby s vodou o hmotnosti 20 kg (m_v) a teplotou 15 °C (t_v) je zaveden 1 kg (m_p) syté páry o teplotě 100 °C (t_p). Pára ve studené vodě zkondenzuje a smíchá se s ní. Spočítej výslednou teplotu vody v nádobě po smíchání. (Měrné skupenské teplo kondenzace při teplotě páry je 2 260 kJ/kg (l_p), měrná tepelná kapacita vody je 4 180 J/kg/K (c_v)).

Zobrazit řešení

Teplo přijaté vodou: Q_v = m_v . c_v . (t_x − t_v)

Teplo uvolněné při kondenzaci páry: Q_p = m_p . l_p

Teplo uvolněné při ochlazení kondenzátu: Q_pk = m_p . c_v . (t_p − t_x)

Rovnovážný stav: Q_v = Q_p + Q_pk

Výsledná teplota vody: t_x = (m_p . l_p + c_v . (m_v . t_v + m_p . t_p)) / (m_v . c_v + m_p . c_v)

Výsledná teplota vody: t_x = (1 . 2,26e6 + 4 180 . (20 . 15 + 1 . 100)) / (20 . 4 180 + 1 . 4 180)

Výsledná teplota vody: t_x = 44,8 °C

Úloha 2 – Průtok chladicí vody

Vypočtěte průtok chladicí vody kondenzátorem, když v něm probíhá kondenzace syté páry o průtoku 325 kg/s (m_p) a skupenské teplo kondenzace je 2,39e6 J/kg (l_p) (při teplotě kondenzace 35 °C (t_pk)). V kondenzátoru se chladicí voda ohřeje o 11 °C (Δt_v). Měrná tepelná kapacita vody je 4 180 J/kg/K (c_v).

Zobrazit řešení

Teplo uvolněné při kondenzaci páry: Q_p = m_p . l_p

Teplo přijaté vodou: Q_v = m_v . c_v . Δt_v

Průtok vody kondenzátorem: m_v = Q_v / (c_v . Δt_v)

Rovnovážný stav: Q_v = Q_p

Průtok vody kondenzátorem: m_v = (m_p . l_p) / (c_v . Δt_v)

Průtok vody kondenzátorem: m_v = (325 . 2,39 . 10⁶) / (4 180 . 11)

Průtok vody kondenzátorem: m_v = 16 900 kg/s

Kondenzátor / Úlohy

Úloha 1 – Teplota vody

Úloha 2 – Průtok chladicí vody