게시판 > 질답게시판 > 스팀의 압력을 낮추어 탱크 가열하면

스테파노 Stefano

12-11-20 10:26

(1) 탱크 용기의 비열은 무시하고 내용물만 가열하는데 필요한 열량은 설명한대로 구하였습니다.
Q = m*Cp*(t2-t1) = 23,850 kcal......(1) Q=열량 kcal, m=물질질량 kg, Cp=비열 kcal/kg/℃, t1,t2=승온 전,후의 온도 ℃

(2) 이 열량을 스팀으로 가열한다고 할 때 필요한 스팀의 양은
M = Q/λ ......................................(2) M=필요한 스팀의 양 kg, λ=스팀의 응축잠열 kcal/kg

(3) 필요한 열량을 전달하기 위해 필요한 시간은 전열면적 A와 전열계수, U 및 온도차 (T-t)에 관련됩니다.
위의 (1)식을 시간에 대해 미분한 수식은 전열속도의 식이 됩니다.

dQ/dθ = m*Cp*dt/dθ = U*A* (T-t).....(3) θ=시간 h, A=전열면적 m2,
T=Steam 온도 ℃, t=물질의 온도℃, U=전열계수 kcal/h/m2/℃

위의 (3)식을 고쳐쓰고 스팀의 온도T, U와 A, 및 Cp가 온도 t와는 관련없는 상수라고 가정하고 적분하면
가열에 필요한 시간을 구할 수 있습니다.

θ = ∫dθ = (m*Cp/(UA))*(t=t1~t2까지 적분)∫dt/(T-t) = m*Cp/(UA)*ln(T-t1)/(T-t2)..........(4)

(4) 승온실험에 의해 T=191℃일 때 θ= 2h임을 알고 있다면 (UA)값을 (4)식으로 구할 수 있습니다.
직접해보세요.

(5) 승온에 필요한 시간이 충분하다면 Steam의 온도는 낮아도 됩니다. (4)식에서 승온에 필요한 시간θ를
(예를 들어 5h 라고) 정해두고 (4)에서 구한 (UA)값을 이용해서 필요한 스팀의 온도 T를 구할 수도 있습니다.
이것도 직접 계산해서 답글로 올려놓아 주세요.