题目
在单效蒸发中,从溶液中蒸发1kg水,所需的加热蒸汽量( )A. 等于1kgB. 小于1kgC. 大于1kg
在单效蒸发中,从溶液中蒸发1kg水,所需的加热蒸汽量( )
A. 等于1kg
B. 小于1kg
C. 大于1kg
题目解答
答案
C. 大于1kg
解析
本题考查单效蒸发过程中加热蒸汽量与蒸发水量的关系,解题思路是通过分析单效蒸发过程中的热量衡算来确定所需加热蒸汽量与蒸发水量的大小关系。
在单效蒸发过程中,加热蒸汽放出的热量用于使溶液中的水蒸发以及补偿蒸发器的热损失等。设加热蒸汽的汽化潜热为$r_1$,蒸发$1kg$水所需的汽化潜热为$r_2$,加热蒸汽量为$D$,蒸发水量为$W = 1kg$。
根据热量衡算,加热蒸汽放出的热量$Q_1=D\times r_1$,这部分热量一部分用于水的蒸发$Q_2 = W\times r_2$,另一部分用于补偿蒸发器的热损失$Q_{损}$,即$Q_1=Q_2 + Q_{损}$。
将$Q_1=D\times r_1$,$Q_2 = W\times r_2$代入$Q_1=Q_2 + Q_{损}$可得:$D\times r_1=W\times r_2+Q_{损}$。
因为$W = 1kg$,所以$D\times r_1=r_2+Q_{损}$,则$D=\frac{r_2 + Q_{损}}{r_1}$。
由于$Q_{损}>0$,所以$r_2 + Q_{损}>r_2$,又因为$r_1$和$r_2$在数值上相近,但$D=\frac{r_2 + Q_{损}}{r_1}>1$,即所需的加热蒸汽量大于$1kg$。