게시판 > 질답게시판 > 아래 반응기 문제 질문입니다. (그림이 첨부되서 어쩔수없이 새글쓰네요)

스테파노 Stefano

08-11-24 17:18

(0) 흥미있는 문제이기 때문에 질문이 반복된다고 해도 좋습니다
이것이 인터넷의 장점이라고 보기 때문에 권장할 만한 일이기도 하므로 미안해 하실필요가 없습니다.
단, 별도의 글로 하더라도 질문 제목에 키워드를 사용해서 간단히 하여 질문해 주세요.

앞으로 이 주제의 질문은 "음식조리 공정 -" 뒤에 "주제를 넣는 방법이 좋겠습니다. 따라서
이번 질문의 적당한 제목은 "음식조리 공정 - 반응기" 라고 하면 좋겠지요.

(2) 열량의 계산
생선 삶는 공정을 반응기로 보면
원료를 넣고 물이 끓는 온도까지 올리고 나서 일정시간 경과한 후 원하는 농도가 되도록 수분을 증발해 내는 과정이라고 생각하면 필요한 열량은 투입한 원료들의 비열을 기준으로 해야 할 것입니다

1) 원료를 투입하여 물이 증발할 때까지 승온하는 열량, Q1
2) 수분을 증발해 내는 열량(잠열), Q2

Q1 =(전체 질량, m)*(평균비열 Cp_mean)*(온도차=(물이 끓는 온도- 원료투입온도)=Δt )..........................(1a)
또는
Q1 = {Σ (mi*Cpi)}*(Δt) = {(물의 질량*물의비열)+(생선질량*생선비열)+(양념질량*양념비열)+....)* (Δt)....(1b)

Q2 = (증발시켜야할 물의 양) * (물의 잠열).......................(2)

전체의 열량= Q1+Q2.....................................................(3)

참고로.. 국을 끓이고 일정한 시간동안 조리하는 동안 Reflux를 하는 량은 무시한 것입니다.
만일 압력밥솥에 조리를 하고 물이 끓어오르는 온도까지 가열한 다음 불을 끄고 일정한 시간 유지한 다음 다시 가열하여 일정한 량의 수분을 증발해 내고 불을 꺼야 하겠습니다.

반응기의 압력을 측정하여 물이 끌어오르는 압력에 다다르면 연료의 양을 줄이고 일정한 압력만 유지하도록 제어하면 될 것입니다. 압력이 너무 오르게 되면 위험하기 때문에 안전변도 달아주어야 하겠습니다.
반응기의 온도가 끓는 온도에 도달한후 불을 꺼 버리면 물이 끓지 않아 조리가 되지 않을 것이므로 온도가 식지 않을 정도만 가열하면서 일부 끓어오르는 수증기를 응축하여 Reflux시켜주다가 조리시간이 다 된 후에는 Reflux를 중지하고 증발되어 응축되는 수증기를 Reflux Drum에 모아 무게를 달거나 부피를 측정하면 될 것입니다.

증발된 수분은 응축하여 새물로 이용하면 좋겠고, 응축하여 받아진 물을 기준으로 졸여진 물의 양을 측정하면 되겠지요.

(3) 평균 비열의 계산 (참고)

(평균 비열) = [ Σ {성분의 양(무게)*(성분의 비열)} ]/ Σ (성분의 전체 무게)
= Σ (성분함량, wt fraction)*(성분비열)............................................(4)

(0) 흥미있는 문제이기 때문에 질문이 반복된다고 해도 좋습니다 
이것이 인터넷의 장점이라고 보기 때문에 권장할 만한 일이기도 하므로 미안해 하실필요가 없습니다. 
단,  별도의 글로 하더라도  질문 제목에 키워드를 사용해서 간단히 하여 질문해 주세요.

앞으로 이 주제의 질문은  "음식조리 공정 -" 뒤에 "주제를 넣는 방법이 좋겠습니다.  따라서 
이번 질문의 적당한 제목은  "음식조리 공정 - 반응기" 라고 하면 좋겠지요.

(2) 열량의 계산
생선 삶는 공정을 반응기로 보면 
원료를 넣고 물이 끓는 온도까지 올리고 나서 일정시간 경과한 후 원하는 농도가 되도록 수분을 증발해 내는 과정이라고 생각하면 필요한 열량은 투입한 원료들의 비열을 기준으로 해야 할 것입니다

1) 원료를 투입하여 물이 증발할 때까지 승온하는 열량, Q1
2)  수분을 증발해 내는 열량(잠열), Q2

Q1 =(전체 질량, m)*(평균비열 Cp_mean)*(온도차=(물이 끓는 온도- 원료투입온도)=Δt )..........................(1a)
또는 
Q1 = {Σ (mi*Cpi)}*(Δt) = {(물의 질량*물의비열)+(생선질량*생선비열)+(양념질량*양념비열)+....)* (Δt)....(1b)

Q2 = (증발시켜야할 물의 양) * (물의 잠열).......................(2)

전체의 열량= Q1+Q2.....................................................(3)

참고로..  국을 끓이고 일정한 시간동안 조리하는 동안 Reflux를 하는 량은 무시한 것입니다. 
만일 압력밥솥에 조리를 하고 물이 끓어오르는 온도까지 가열한 다음 불을 끄고 일정한 시간 유지한 다음 다시 가열하여 일정한 량의 수분을 증발해 내고 불을 꺼야 하겠습니다.

반응기의 압력을 측정하여 물이 끌어오르는 압력에 다다르면 연료의 양을 줄이고 일정한 압력만 유지하도록 제어하면 될 것입니다.   압력이 너무 오르게 되면 위험하기 때문에  안전변도 달아주어야 하겠습니다.  
반응기의 온도가 끓는 온도에 도달한후 불을 꺼 버리면 물이 끓지 않아 조리가 되지 않을 것이므로 온도가 식지 않을 정도만 가열하면서  일부 끓어오르는 수증기를 응축하여 Reflux시켜주다가 조리시간이 다 된 후에는 Reflux를 중지하고 증발되어 응축되는 수증기를 Reflux Drum에 모아 무게를 달거나 부피를 측정하면 될 것입니다.

증발된 수분은 응축하여 새물로 이용하면 좋겠고, 응축하여 받아진 물을 기준으로 졸여진 물의 양을 측정하면 되겠지요.

(3) 평균 비열의 계산 (참고)

(평균 비열) = [ Σ {성분의 양(무게)*(성분의 비열)} ]/ Σ (성분의 전체 무게)
                 = Σ (성분함량, wt fraction)*(성분비열)............................................(4)

karls skdcjss

08-11-27 10:36

답변 감사 드립니다. 궁금한거 있으면 또 질문 할게요.

karls skdcjss

08-11-27 17:14

물의 잠열을 구하려고 하는데 1bar 100도(C)에서의 값은 표에 나와있는데 1bar 75도(C) 정도에서 의 값은 안나와있고
0.5bar 75(C)에서의 값밖에 안주어져있는데 1bar 75에서 잠열은 어떻게 구할까요.

대기압 하에서 25에서 75도로 변화를 주려고 하거든요.

Stefano

08-11-30 17:10

1 bar 하에서 물의 온도 75도에서는 물이 끌어오르지 않지만 그 온도라고 해도 공기중에 확산되면서 증발하게 되는데 이때의 잠열은 75도에서의 잠열에 의해 증발됩니다. 대기중의 수증기 분압만큼 걸려있는 상태에서 물이 증발하기 때문이지요.

대기중에 수증기 분압이 75도의 증기압과 같다면 물은 더 이상 증발하지 않습니다.
여름철 비가올 때 빨래가 잘 마르지 않는 이유가 바로 이것입니다.