蒸発量の熱量計算と溶液の回収量
- 10℃の水300Lを蒸発させる熱量と100℃の熱湯を蒸発させる熱量を計算します。
- 300L(濃度30%/液温10℃/比重1.25)の溶液の水分を蒸発させナトリウム化合物を回収し、含水率を計算します。
- 蒸発量の熱量計算と溶液の回収量の問題について解説します。
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蒸発量の熱量計算
明けましておめでとうございます ★水の場合 10℃の水300Lを蒸発させる熱量ですが、下記で回答で 正解でしょうか？ ・10℃の水300Lを100℃にするのに必要な熱量 4.19kj/kg・℃×300kg(100-10)=27000kcal ・100℃の熱湯を蒸発させるのに必要な熱量 2.258kj×300kg=161671kcal 計 188671kcal （答） ★溶液の場合 300L(濃度30%/液温10℃/比重1.25)の溶液の水分を蒸発 させナトリウム化合物を回収したところ5%の含水率であ った。回収量はいくらか？ 300L×30%=90L 90L×1.25=112.5kg 含水率5%=(300-90)×5%=10.5kg 112.5kg+10.5kg=123kg(答） 正月早々恥ずかしいのですが、よろしくお願いします。
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明けましておめでとうございます。 ★水の場合 単位がカロリーなので、直接カロリーで計算した方がよいと思います。また、式の上でJとcalの換算がなされていないのが気になります。結果はおおむね正しいと思います。 1 kcal/kg℃ x (90℃) x 300 kg=27000 kcal 540 kcal/kg x 300 kg = 162000 kcal ★溶液の場合 まず、体積を重さに直し、食塩の重さを計算します。 溶液の重さは、300x1.25=375 (kg)です。 食塩の重さは、375x0.3=112.5 (kg) 食塩の含水量が5%ということは、回収された含水食塩の95%が上記の食塩の重さということでしょうから、回収された食塩の重さは、 112.5÷0.95=118.42 kg と言うことになると思います。 含水率5%の意味することが、回収された食塩中の含水率というのでなければ結果は変わってきます。 なお、上で書かれている計算式の考え方は、少々おかしいと思います。30%というのは「重さ」の話ですので、始めに体積を重さに換算した後に計算を始めるべきだと思います。
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お礼
早々のご回答ありがとうございました。 当方、化学には疎い者ですが今後とも よろしくお願い致します。
補足
w-palace 様 確認させて下さい。 上記溶液の回収された食塩に含まれる水分量は 118.42－112.5=5.92kgでよろしいでしょうか？ それと前出の溶液に含まれる全水分量としては 溶液の重さ 300×1.25=375kg 水分の重さ 375×0.7=262.5kg 溶液中の全水分量を蒸発させる熱量は、 1kcal/kg℃×(90℃)×262.5=23625kcal 540kcal/kg×262.5=141750kcal 計 165375kcal でよろしいでしょうか？ 尚、熱量の意味ですが、13A=10700(?)kcal/m3とすれば 計算上は、165375÷10700=15.46m3で釜の中の水が全て 蒸発すると考えてよいのでしょうか？ 重ね重ね愚問の程、ご容赦願います。