Файл: 235.pdf

R T (0,622 x) 0 0,622 B

Определение объема уходящей газовой смеси:

Задача №5

1000 кг водного раствора поваренной соли, имея темпера-

туру кипения t1 и удельную теплоемкость С1 кДжкг К , находится

под давлением Р1=0,6 МПа. Раствор вводится в среду с давле-

нием Р2=0,1 МПа, где температура кипения t2 и удельная тепло-

емкость С2 кДжкг К . Начальная концентрация раствора а1 = 5%

масс. Требуется определить количество самоиспарившейся во-

ды W кг и конечную концентрацию раствора (потерями тепла в окружающую среду пренебречь, удельные теплоемкости найти по правилу аддитивности).

Решение:

Депрессия 5% раствора NaCl 0,9ºС [2],

- 10 -

www.mitht.ru/e-library

Теплоемкость NaCl определяется по уравнению:

M C n1 C1 n2 C2 ...,

где М – молекулярная масса соединения

C - его массовая удельная теплоемкость Дж кг К

n1,n2 – число атомов элементов, входящих в соединение

Теплоемкость раствора Cр ра определяется по правилу адди-

тивности:

Cр ра СNaCl a (1 a) Cводы,

где a – массовая доля NaCl в растворе

Cр ра– теплоемкость раствора кДж кг К

Cр ра 0,89 0,05 (1 0,05) 4,19 4,025кДжкг К

Температура кипения раствора при давлении Р1=0,6 МПа

равна:

tK1 tн 158,1 0,9 159ºС,

где tн – температура кипения чистой воды при давлении

Р1=0,6 МПа ; tн=158,1ºС [2]

Температура кипения воды при давлении Р2=0,1МПа; t2=99,1ºС [2]

Количество испарившейся воды W равно:

- 11 -

www.mitht.ru/e-library

W Qr ,

где Q – количество тепла, выделившегося при уменьшении дав-

ления в аппарате.

Q S1 Cр ра t1 S2 С2 t2,

S1, Cр-ра, t1 – количество, теплоемкость и температура кипения при давлении Р1=0,6 МПа

S2, C2, t2 – количество, теплоемкость и температура раствора по-

сле испарения воды при давлении Р2=0,1 МПа ;

тогда W S1 Cр ра t1 S1 Cр ра t2 W Cводы t2 r

Поскольку температура t2 зависит от конечной концентрации рас-

твора a2, которая неизвестна, зададимся, что t2 1000C, тогда ориентировочно испарившееся количество воды W равно:

W 1000 4,025 (159 100) 128,7 кг 2264 100 4,19

Концентрация раствора после испарения этой воды:

Депрессия 5,7% раствора NaCl =1,1ºС [2].

Температура кипения t2 99,1 1,1 100,2ºC.

- 12 -

www.mitht.ru/e-library

Уточняем количество испарившейся воды:

W 1000 4,025 (159 100,2) 128,4кг

2264 100 4,19

Концентрация раствора:

Получили совпадение результатов.

Таким образом, W = 128,4 кг; a1 = 5,74%.

Задача №6

температуры t1 = 90ºC до конечной t2 = 30ºC. Воздух до и после охлаждения полностью насыщен паром. Его влагосодержание

(количество водяного пара на 1 кг абсолютно сухого воздуха) до

Требуется определить расход охлаждающей воды.

- 13 -

www.mitht.ru/e-library