Massavirran laskeminen, poikkipinta-ala ei tiedetä

5654646

Millä ihmeellä saan laskettua massavirran suuruuden tässä tehtävässä?

Kokeiluasteella oleva lämpövoimala perustuu meressä esiintyviin lämpötilaeroihin. Veden lämpötila on pinnalla 24 C ja syvällä 5 C.

a) määritä voimalan suurin mahdollinen hyötysuhde:

TC 5C = 278,15K
TH 24C = 297,15K

Hyötysuhde on 1- (278.15K / 297,15K) = 6,4 %

b) Voimalan tehoksi halutaan 200kW. Kuinka paljon lämpöenergiaa on 1) lämpimästä vedestä otettava, 2) kylmään veteen siirrettävä aikayksikköä kohti? Oletetaan, että voimalan hyötysuhde on a-kohdassa määritetyn maksimiarvon suuruinen eli 6,4 %.

100% / 6,4 % = 15,625
Otettava teho Qh: 15,625 x 200 kw = 3125 kw pyöristettynä 3,1 MW
Kylmään veteen siirrettävä teho: 3125 kw - 200kw = 2,925 kw ¨pyöristettynä 2,9 MW

c) Kylmän veden lämpötila kohoaa voimalassa arvoon 10 C (b-kohdan tilanne). Kuinka suuri on kylmän veden massavirta? Miten massavirta nyt saadaan kun ei tiedetä putken poikkipinta-alaa?

Oma käsitys on, että pitäisi laskea hyötysuhde uusiksi 10c ja 24c arvoilla. Sen jälkeen laskea uusiksi uusilla arvoilla kohta b. Kylmän veden putkessa virtaavan energiamäärän avulla lasketaan kuinka paljon aikayksikössä siirtyy energiaa. Aikayksikkö liene 1 sekunti kun muuta ei ole ilmoitettu? Voin olla ihan hakuteillä, mutta näin päättelin. En vain pääse eteenpäin kun ei ole oikeaa kaavaa.

3

4248

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • vaikkapa.näin

      "Oma käsitys on, että pitäisi laskea hyötysuhde uusiksi 10c ja 24c arvoilla. Sen jälkeen laskea uusiksi uusilla arvoilla kohta b. "

      Väärin, käytä jo laskemiasi arvoja.

      "Kylmän veden putkessa virtaavan energiamäärän avulla lasketaan kuinka paljon aikayksikössä siirtyy energiaa. "
      Juuri niin. Veden ominaislämpökapasiteetti lienee tuttu suure. Sen kun kerrot massavirralla ja tehtävässä annetulla lämpötilaerolla (kylmän veden lämpötilan muutos prosessissa) , niin minkä jo laskemasi suureen saat?
      Siispä muodostat siitä yhtälön, josta ratkaiset sen tuntemattoman masssavirran, kun muut suureet kerran jo tunnetaan.

      Poikkipinta-alaa ei siis tosiaankaan tässä tarvita mihinkään.

    • er67uy

      Olet näköjään miettinyt asiaa, joten tässä näitä kaavoja avuksi.

      E = c m dT # energia = lämpökapasiteetti * massa * lämpötilaero
      P = dE/dt # teho on energiaa aikayksikössä
      P = c dT dm/dt
      dm/dt = G # G on massavirta, kg/s
      G = P/( c dT )

      P=2.9E 6 W
      c=4180 J/(kg C) # eli Ws/(kg C)
      dT= 10 C

      G = 69.4 kg/s

      • vaikkapa.näin

        Kylmä vesi lämpenee 5 celsius asteesta 10 celsius asteeseen.
        Kuitenkin sinun laskussasi dT= 10 C.
        Tuon jos korjaat saat massavirran oikein.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Baaritappelu

      Hurjaksi käynyt meno Laffassa. Jotain jätkää kuristettu ja joutunu teholle...
      Kokkola
      52
      5046
    2. Tappo Kokkolassa

      Päivitetty tänään Iltalehti 17.04.2024 Klo: 15:23..Mikähän tämä tapaus nyt sitten taas on.? Henkirikos Kokkolassa on tap
      Kokkola
      23
      3317
    3. Poliisit vaikenee ja paikallinen lehti

      Poliisit vaikenee ja paikallinen lehti ei kerro taposta taaskaan mitään. Mitä hyötyä on koko paikallislehdestä kun ei
      Kokkola
      28
      1452
    4. Miksi tytöt feikkavat saaneensa orgasmin, vaikka eivät ole saaneet?

      Eräs ideologia itsepintaisesti väittää, että miehet haluavat työntää kikkelinsä vaikka oksanreikään, mutta tämä väite ei
      Sinkut
      181
      1295
    5. Mitä ihmettä

      Kaipaat hänessä
      Ikävä
      75
      1000
    6. MAKEN REMPAT

      Tietääkö kukaan missä tämmöisen firman pyörittäjä majailee? Jäi pojalla hommat pahasti kesken ja rahat muisti ottaa enna
      Suomussalmi
      24
      898
    7. Kuntoutus osasto Ähtärin tk vuode osasto suljetaan

      5 viikkoa ja mihin työntekijät, mihin potilaat. Mikon sairaalan lopetukset saivat nyt jatkoa. Alavudelle Liisalle tulee
      Ähtäri
      49
      867
    8. Itämaisesta filosofiasta kiinnostuneille

      Itämaisesta filosofiasta kiinnostuneille. Nämä linkit voivat auttaa pääsemään niin sanotusti alkuun. https://keskustel
      Hindulaisuus
      259
      806
    9. Mulla on kyllä

      Järkyttävä ikävä sua. Enkä yhtään tykkää tästä olotilastani. Levoton olo. Ja vähän pelottaa..
      Ikävä
      35
      748
    10. Uskoontulo julistetun evankeliumin kautta

      Ja kun oli paljon väitelty, nousi Pietari ja sanoi heille: "Miehet, veljet, te tiedätte, että Jumala jo kauan aikaa sitt
      Raamattu
      482
      707
    Aihe