某工艺物流,其流率为200#8194;kg/s,换热后升温20℃,在温度变化的范围内其热容变化较小,取其平均值3kJ/(kg.K),其热容流率和热负荷是多少?()A. 热容流率600kW/K;#8194;热负荷12000kW#8194;B. 热容流率4000kW/K;#8194;热负荷12000kW#8194;C. 热容流率600kW/K;#8194;热负荷4000kW#8194;D. 热容流率600kW/K;#8194;热负荷400kW#8194;E. 热容流率4000kW/K;#8194;热负荷60kW
A. 热容流率600kW/K;#8194;热负荷12000kW#8194;
B. 热容流率4000kW/K;#8194;热负荷12000kW#8194;
C. 热容流率600kW/K;#8194;热负荷4000kW#8194;
D. 热容流率600kW/K;#8194;热负荷400kW#8194;
E. 热容流率4000kW/K;#8194;热负荷60kW
题目解答
答案
解析
本题考查热容流率和热负荷的计算。解题思路是先根据热容流率的计算公式,利用已知的物流流率和平均热容计算出热容流率,再根据热负荷的计算公式,利用已求出的热容流率和温度变化量计算出热负荷。
1. 计算热容流率
热容流率的计算公式为:$C = \dot{m}c_p$,其中$C$为热容流率,$\dot{m}$为物流流率,$c_p$为平均热容。
已知物流流率$\dot{m} = 200\space kg/s$,平均热容$c_p = 3\space kJ/(kg\cdot K)$,将其代入公式可得:
$C = 200\space kg/s\times3\space kJ/(kg\cdot K)= 600\space kJ/(s\cdot K)$
因为$1\space kW = 1\space kJ/s$,所以$600\space kJ/(s\cdot K)= 600\space kW/K$。
2. 计算热负荷
热负荷的计算公式为:$Q = C\Delta T$,其中$Q$为热负荷,$C$为热容流率,$\Delta T$为温度变化量。
已知热容流率$C = 600\space kW/K$,温度变化量$\Delta T = 20\space^{\circ}C$,由于$1\space K$温度变化量等于$1\space^{\circ}C$温度变化量,所以$\Delta T = 20\space K$,将其代入公式可得:
$Q = 600\space kW/K\times20\space K = 12000\space kW$