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水の温度変化について
- 水の温度変化について質問されています。
- 水槽に40℃の水が200リットル入っており、90℃のお湯を入れて水槽内の水を75℃にするためには、何リットルのお湯が必要でしょうか?
- 質問者はこの機会に基礎から勉強したいと考えています。
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お湯の温度変化について 浴槽に1400リットル38度のお湯があって、それに外部から50度のお湯を供給した場合に 浴槽の1400リットルのお湯が38度→43度になる為に掛かる時間やエネルギー(カロリー) を教えてください。 そのために必要な条件が、他にあるのかも分からない不勉強な者ですが、よろしくお願いいたします。
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熱交換器における基礎式を教えてください。 蒸気と水での熱交換を行う際に、入口温度と出口温度の関係、 それに流速等も計算のデータとして必要なんだと思うんですが、 どういう計算で熱量、流速を決めればいいのか熱力学の知識がないので 分かりません。 いろんな書籍を買って勉強していますが、難しくて分かりません。 それに独学ですので、聞ける人がいなくて困っています。 どなたか、簡単に熱交換の基礎式などを教えてください。
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1月にテストがあるために、まだ勉強してない所をやっているためにやり方が分かりません。やり方がわかる方教えてください。 Q=mcT「熱量=質量×比熱×温度変化」 (1)10gの水の温度を30K上昇させるために必要な熱量は何(J)ですか? 質量=10g 比熱=4,2 温度変化=30K 熱量=10g×4.2×30k=1260J 答え1260J (2)10gの鉄の温度を20℃から50℃にするために必要な熱量は何Jですか? 質量=10g 比熱=0.45 温度変化=(50-20)K 質量=10g×0.45(g・k)×(50-20)K=135J 答え135J 上のようにしたのですが、両方とも間違っているような感じがします。別の参考書を見たのですが、675g×4.2J(g・k)×(36-20)℃=45360J≠4.5×(10の右上に小さい4)Jとなっていました。となると答えから数字を小さくするために答えを小さくしないといけないんでしょうか?そもそも45360Jが4.5×10の四乗になるのか分かりません。(1)の答えの1260Jも小さくしないといけないとおもうのですが、どう計算をして小さくすればいいのでしょうか?
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わかりやすいご説明ありがとうございます。 45℃の水が得た熱量=90℃の水が失った熱量と考えるのですね。 元々の考え方としては、 エンタルピを用いた熱力学第一法則の式 dq=dh-vdp [dq:熱量の変化分 dh:エンタルピの変化分 vdp:体積×圧力の変化分] 上式で定圧変化p=0より、 dq=dh と考えているのでしょうか。 見当違いでしたらすみません。 単純にdq=cmdt より、90℃の水量をXとすると、 [dq:熱量の変化分 c:水の比熱 dt:温度変化分] c*200リットル*(75-40)=c*X*(90-75) 式の両側にcがあるので消去して、 X=200*35/15 =466.66リットル この解き方では厳密にいうと間違いなのでしょうか? また実際は常温(約23℃)の室内でステンレス製の水槽に 40℃の水が200リットル入っているところに、 90℃の水を配管して冷やそうと考えているのですが、 大気中・ステンレスへの放熱を考慮すると 90℃の水は上式の値より多く必要になると考えてよいのでしょうか? お手数かけて申し訳ございませんが、ご教授お願い致します。 御回答どうもありがとうございます。 お忙しい所お時間を頂戴してしまい、大変恐縮です。 エンタルピーとはどようような値なのかがうまくイメージできなかった のですが、vicksさんのおかげで少しずつわかってきました。 『エンタルピーは状態量なので、エンタルピーの値そのものはわからないが エンタルピーの変化量はもとめることができる』 だいたい上記のような形でよろしいでしょうか? >実際にはフタや断熱材などステンレス槽に付属するわけですよね。 おっしゃる通りでございます。基本的なところでつまづいてしまったので この機会にしっかり復讐しておこうと思い質問させて頂きました。