题目
【单选题】有一列管换热器,用饱和水蒸汽(温度为120 ℃)将管内一定流量的氢氧化钠溶液由20℃加热到80℃,该换热器的平均传热温度差为()。A. - 60/ln2.5B. 60/ln2.5C. 120/ln5D. -120/ln5
【单选题】有一列管换热器,用饱和水蒸汽(温度为120 ℃)将管内一定流量的氢氧化钠溶液由20℃加热到80℃,该换热器的平均传热温度差为()。
A. - 60/ln
2.5
B. 60/ln
2.5
C. 120/ln5
D. -120/ln5
A. - 60/ln
2.5
B. 60/ln
2.5
C. 120/ln5
D. -120/ln5
题目解答
答案
60/ln2.5
解析
步骤 1:确定传热温差
在换热器中,传热温差是指热流体和冷流体之间的温度差。在本题中,热流体是饱和水蒸汽,温度为120℃,冷流体是氢氧化钠溶液,从20℃加热到80℃。因此,传热温差是热流体温度与冷流体温度之间的差值。
步骤 2:计算平均传热温度差
平均传热温度差是热流体和冷流体之间温度差的平均值。在本题中,热流体温度为120℃,冷流体温度从20℃加热到80℃。因此,平均传热温度差为:
\[ \Delta T_{\text{m}} = \frac{\Delta T_1 + \Delta T_2}{2} \]
其中,\(\Delta T_1\) 是热流体温度与冷流体初始温度之间的差值,\(\Delta T_2\) 是热流体温度与冷流体最终温度之间的差值。
步骤 3:应用对数平均温差公式
由于传热温差随温度变化而变化,因此需要使用对数平均温差公式来计算平均传热温度差。对数平均温差公式为:
\[ \Delta T_{\text{m}} = \frac{\Delta T_1 - \Delta T_2}{\ln(\Delta T_1 / \Delta T_2)} \]
其中,\(\Delta T_1\) 是热流体温度与冷流体初始温度之间的差值,\(\Delta T_2\) 是热流体温度与冷流体最终温度之间的差值。
步骤 4:计算平均传热温度差
根据题目条件,热流体温度为120℃,冷流体温度从20℃加热到80℃。因此,\(\Delta T_1 = 120 - 20 = 100\)℃,\(\Delta T_2 = 120 - 80 = 40\)℃。将这些值代入对数平均温差公式,得到:
\[ \Delta T_{\text{m}} = \frac{100 - 40}{\ln(100 / 40)} = \frac{60}{\ln(2.5)} \]
在换热器中,传热温差是指热流体和冷流体之间的温度差。在本题中,热流体是饱和水蒸汽,温度为120℃,冷流体是氢氧化钠溶液,从20℃加热到80℃。因此,传热温差是热流体温度与冷流体温度之间的差值。
步骤 2:计算平均传热温度差
平均传热温度差是热流体和冷流体之间温度差的平均值。在本题中,热流体温度为120℃,冷流体温度从20℃加热到80℃。因此,平均传热温度差为:
\[ \Delta T_{\text{m}} = \frac{\Delta T_1 + \Delta T_2}{2} \]
其中,\(\Delta T_1\) 是热流体温度与冷流体初始温度之间的差值,\(\Delta T_2\) 是热流体温度与冷流体最终温度之间的差值。
步骤 3:应用对数平均温差公式
由于传热温差随温度变化而变化,因此需要使用对数平均温差公式来计算平均传热温度差。对数平均温差公式为:
\[ \Delta T_{\text{m}} = \frac{\Delta T_1 - \Delta T_2}{\ln(\Delta T_1 / \Delta T_2)} \]
其中,\(\Delta T_1\) 是热流体温度与冷流体初始温度之间的差值,\(\Delta T_2\) 是热流体温度与冷流体最终温度之间的差值。
步骤 4:计算平均传热温度差
根据题目条件,热流体温度为120℃,冷流体温度从20℃加热到80℃。因此,\(\Delta T_1 = 120 - 20 = 100\)℃,\(\Delta T_2 = 120 - 80 = 40\)℃。将这些值代入对数平均温差公式,得到:
\[ \Delta T_{\text{m}} = \frac{100 - 40}{\ln(100 / 40)} = \frac{60}{\ln(2.5)} \]