どなたか解る方いらしたら回答お願いします。

質問

問、ディーゼル発電機で発電し、電気コンロで10℃の水を沸騰させるとします。この時、軽油20Ｌで何Ｌの水を沸騰させることが出来るでしょうか。※発電機の変換効率は25％、電気コンロの変換効率は30％、軽油の単位発熱量は38，2Ｍ／ＪＬ、１Ｊ＝0，24cal、なお、１calは水１gを１℃上昇させる熱量です。計算方法も含めた回答をお願いします。

回答No.4

CC_T

No.1です。

> 発電機の変換効率は25％ってことですから、
> 764×10^6　[J]×20[%]＝152.8×10^6　[J]
> の電力に変換される。

・・・25%と言いながら、20%で計算してますがな（－－；
以降の数字もこの数字つかってますので、
No.2さんのフォロー数値を使ってください。

回答No.3

fjnobu

No1の方に上乗せして、全部を蒸発させるなら（９０＋６４０）にします。
６４０ＣＡＬは蒸発潜熱です。

回答No.2

srafp

> 10℃の水を沸騰させるとします
水温を90℃上昇させる

> １Ｊ＝0，24cal
逆に１カロリーに対するジュールは
　1Ｊ/0.24＝１カロリー

> １calは水１gを１℃上昇させる熱量です
水１グラムを９０℃上昇させるのに必要な熱量(J)は　
水１グラム×９０℃=９０カロリー
９０カロリーをジュールに変換すると
　９０カロリー×1Ｊ/0.24＝３７５【Ｊ】

> 何Ｌの水
１Ｌは１，０００ＣＣ
１，０００ＣＣの水は1000グラム
よって、1Ｌの水を９０℃上昇させるのに必要な熱量(J)は
　３７５【Ｊ】×１，０００
　＝３７５，０００【Ｊ】＝０．３７５【ＭＪ】
＜「Ｍ（メガ）」は１００万をあらわす＞

> 軽油の単位発熱量は38，2Ｍ／ＪＬ
単位の書き間違い？　38.2ＭＪ/Ｌが正しいのでは？
http://www.ecofukuoka.jp/image/custom/data/santei/hatunetu.pdf
と言う事で、２０Ｌの軽油の発熱量は
　２０【Ｌ】×38.2【ＭＪ/Ｌ】＝７６４【ＭＪ】

> 発電機の変換効率は25％
軽油によって生じた熱エネルギーを電気エネルギーに変換すると、当初の熱エネルギーに対して電気エネルギーは25％になると言う事だから
　７６４【ＭＪ】×25％＝１９１【ＭＪ】

> 電気コンロの変換効率は30％、
今度は電気エネルギーを熱エネルギーに変換すると30％と言う事なので
　１９１【ＭＪ】×３０％＝５７．３【ＭＪ】

最初に算出した『１Ｌの水を９０℃上昇させるのに必要な熱量　０．３７５ＭＪ』だから
　５７.３【ＭＪ】÷０．３７５【ＭＪ】
　＝１５２．８【Ｌ】

回答No.1

CC_T

軽油の単位発熱量は38，2Ｍ／ＪＬ、 ＜？　38.2MJ/Lのタイプミスですよね？

1M＝1×10^6ですから、軽油20Lをエネルギー換算すると
　38.2×10^6　[J/L]×２０[L]＝764×10^6　[J]

発電機の変換効率は25％ってことですから、
764×10^6　[J]×20[%]＝152.8×10^6　[J]
の電力に変換される。

この電力が今度は変換効率は30％の電気コンロによって
152.8×10^6　[J]×30[％]＝45.84×10^6　[J]
の熱に変換される。さらにcalに換算すると、
45.84×10^6 [J]　×0.24　[cal/J] ≒ 11×10^6　[cal]
となる。

ここで、10℃の水を沸騰させる（=100℃にする）には、
（ 100[℃]-10[℃] ）×1[cal/g・℃]＝90[cal/g]　
の熱量が必要なのですから、

1×10^6　[cal]　÷　90 [cal/g]　＝　122222.2 [g]
≒122.2 [kg]　=122.2 [リットル]

答えは122.2リットル分、ですね。

現実はコンロや鍋からの放熱がある分、さらに効率が落ちるのですが
計算上はこんな所です。

合ってましたかね（＾＾；