题目
3-15 载热体流量为 /h, 试计算各过程中载热体放出或得到的热量。(1)100℃的饱和水蒸气冷凝-|||-成100℃的水;(2)110 ℃的苯胺降温至10 ℃;(3)比热容为 .77kJ/(kgcdot kg) 的NaOH溶液从-|||-370K冷却到290K;(4)常压下150℃的空气冷却至20℃;(5)压力为147.11kPa的饱和水蒸气冷-|||-凝,并降温至50℃。

题目解答
答案

解析
步骤 1:计算100℃的饱和水蒸气冷凝成100℃的水的热量
根据水的汽化潜热,100℃的饱和水蒸气冷凝成100℃的水时,每千克水蒸气放出的热量为2257 kJ/kg。因此,1500 kg/h的水蒸气放出的热量为:
$$ Q_1 = 1500 \times \frac{2257}{3600} = 941 \text{ kW} $$
步骤 2:计算110 ℃的苯胺降温至10 ℃的热量
苯胺的比热容为1.38 kJ/(kg·K),因此,1500 kg/h的苯胺从110 ℃降温至10 ℃时放出的热量为:
$$ Q_2 = 1500 \times \frac{1.38 \times (110 - 10)}{3600} = 91.6 \text{ kW} $$
步骤 3:计算比热容为 $3.77kJ/(kg\cdot k)$ 的NaOH溶液从 370K冷却到290K的热量
NaOH溶液的比热容为3.77 kJ/(kg·K),因此,1500 kg/h的NaOH溶液从370K冷却到290K时放出的热量为:
$$ Q_3 = 1500 \times \frac{3.77 \times (370 - 290)}{3600} = 125.7 \text{ kW} $$
步骤 4:计算常压下150℃的空气冷却至20℃的热量
空气的比热容为1.005 kJ/(kg·K),因此,1500 kg/h的空气从150℃冷却至20℃时放出的热量为:
$$ Q_4 = 1500 \times \frac{1.005 \times (150 - 20)}{3600} = 54.7 \text{ kW} $$
步骤 5:计算压力为147.1kPa的饱和水蒸气冷凝,并降温至50℃的热量
根据水的汽化潜热,147.1kPa的饱和水蒸气冷凝成水时,每千克水蒸气放出的热量为2257 kJ/kg。因此,1500 kg/h的水蒸气放出的热量为:
$$ Q_5 = 1500 \times \frac{2257}{3600} = 941 \text{ kW} $$
水从100℃降温至50℃时放出的热量为:
$$ Q_6 = 1500 \times \frac{4.18 \times (100 - 50)}{3600} = 87.1 \text{ kW} $$
因此,总热量为:
$$ Q_5 + Q_6 = 941 + 87.1 = 1035.2 \text{ kW} $$
根据水的汽化潜热,100℃的饱和水蒸气冷凝成100℃的水时,每千克水蒸气放出的热量为2257 kJ/kg。因此,1500 kg/h的水蒸气放出的热量为:
$$ Q_1 = 1500 \times \frac{2257}{3600} = 941 \text{ kW} $$
步骤 2:计算110 ℃的苯胺降温至10 ℃的热量
苯胺的比热容为1.38 kJ/(kg·K),因此,1500 kg/h的苯胺从110 ℃降温至10 ℃时放出的热量为:
$$ Q_2 = 1500 \times \frac{1.38 \times (110 - 10)}{3600} = 91.6 \text{ kW} $$
步骤 3:计算比热容为 $3.77kJ/(kg\cdot k)$ 的NaOH溶液从 370K冷却到290K的热量
NaOH溶液的比热容为3.77 kJ/(kg·K),因此,1500 kg/h的NaOH溶液从370K冷却到290K时放出的热量为:
$$ Q_3 = 1500 \times \frac{3.77 \times (370 - 290)}{3600} = 125.7 \text{ kW} $$
步骤 4:计算常压下150℃的空气冷却至20℃的热量
空气的比热容为1.005 kJ/(kg·K),因此,1500 kg/h的空气从150℃冷却至20℃时放出的热量为:
$$ Q_4 = 1500 \times \frac{1.005 \times (150 - 20)}{3600} = 54.7 \text{ kW} $$
步骤 5:计算压力为147.1kPa的饱和水蒸气冷凝,并降温至50℃的热量
根据水的汽化潜热,147.1kPa的饱和水蒸气冷凝成水时,每千克水蒸气放出的热量为2257 kJ/kg。因此,1500 kg/h的水蒸气放出的热量为:
$$ Q_5 = 1500 \times \frac{2257}{3600} = 941 \text{ kW} $$
水从100℃降温至50℃时放出的热量为:
$$ Q_6 = 1500 \times \frac{4.18 \times (100 - 50)}{3600} = 87.1 \text{ kW} $$
因此,总热量为:
$$ Q_5 + Q_6 = 941 + 87.1 = 1035.2 \text{ kW} $$