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熱量の計算について
noname#252332の回答
コンロにかけたヤカンの水が15℃から90℃まで上がる時間が、コンロのガス穴の直径と数から計算できるかどうか、おそらく質問者殿はご存じでしょう。この時間は主として、消費するガスの流量と、コンロとヤカンの熱交換器としての効率によります。 質問に戻ると、0.7MPaの蒸気は、 https://www.tlv.com/ja/steam-info/steam-table/ 飽和蒸気温度 164.9528 [C] 蒸気潜熱 2065.6057 [kJ/kg] だそうですから1kgの蒸気が100℃の水になるまで2065605.7kJの熱を出すのでしょう。 1kgの蒸気が100℃の水になった後で相手の水を温める熱量は、相手の水の温度によって刻々変わります。 https://d-engineer.com/netsuriki/hinetu.html 水の比熱は4186J/kg・Kだそうなので、加熱対象の水のある時の温度をTとすると、4186×(100-T)Jの熱量が元蒸気だった水から温められる水に移動することができます。水が15℃の時355810J。水が90℃の時41860Jで、常にこの間のどこかです。積分が必要になってしまいましたが、蒸気から湯になるとき放出のする熱量2065605.7Jに比べて小さいので無視させてください。10%ほどありそうですが。 と言うわけで熱交換器としてのロスがまたもや無視できると仮定すると、水が15℃から90℃になるのに必要な熱量は47092500(J)と先日計算したので、47092500÷20656057=2.27kgの蒸気が必要で、熱交換器の効率が100%の時、これだけの蒸気が流れる時間が昇温に必要な時間です。また、熱交換器の効率が与えられるなら、それを加えた流量が流れる時間です。水を入れたヤカンをコンロにかけて加熱すると消費するガスの流量が昇温時間に影響することと同じです。 私はこんなのを習ったはずなんですが、落ちこぼれの上に40年間蒸気のことなんか考えたこともなかったので、理屈はだいたいあってると思いますが、計算は怪しいもんです。
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