Springen naar inhoud

Combinatie warmtleer (oefening)


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Punthoofd

    Punthoofd


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 januari 2010 - 17:26

Hey allemaal

Ik heb de volgende oefening in handen:
In een keuken met een V=80m heerst er en vochtigheidsgraad van 40%, de temp= 20C. Er staan 2 kookpotten op het fornuis, ze zijn gevuld met water dat kookt. En van de potten heeft een Al bodem, de andere een Cu. Alle afmetingen vd potten zijn gelijk de Al pot staat op een vuur van 155C. Op de ruit in de keuken komt er condensatie na 5 minuten. De temp ruit = 12C.

a) Temp vuur kookpot van Cu?
b) Bereken de warmtestroom in de bodem van de Cu pot..

Ik heb alle onderwerpen apart gezien, dit is 1 grote oefening met al deze dingen ingegoten. Ik weet niet goed hoe ik er moet aan beginnen. Het is voor mij zeker niet de bedoeling dat je alles tot in het detail uitlegt maar me gewoon opweg helpen zou al kei tof zijn ..
Enkele gegevens extra die ik 'gevonden' heb:

- lambda Al = 225 W/mK
- lambda Cu = 395 W/mK

(ik zou beginnen met het uitrekenen hoeveel waterdamp er vrijkomt met dat kokend water, maar dan loop ik op het probleem dat ik dat van die koperen pot niet kan uitrekenen.)
(En dat alle afmetingen gelijk zijn van de kookpotten, wat kan ik met die gegevens bereiken? )


ALVAST ZEER HARTELIJK DANK aan wie mij op weg kan helpen :eusa_whistle:

Groetjes

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 15 januari 2010 - 19:30

Dit vraagstuk is met deze gegevens alleen op te lossen door aan te nemen dat beide pannen even hard koken en dus dezelfde hoeveelheid warmte opnemen van de vuren.

a) de warmtestroom door de bodem van een pan is evenredig met Lambda maal deltaT. Voor de Al-pan weet je Lambda en deltaT, en voor de Cu-pan weet je alleen Lambda maar kun je deltaT nu dus heel eenvoudig berekenen.

b) je moet berekenen hoeveel waterdamp er eerst in de lucht zat, en hoeveel na 5 minuten als de ramen beslaan. Het verschil in waterdamp is wat uit beide pannen samen verdampt is dus kun je bepalen wat het voor n pan was en hoeveel warmte dat kostte.
De temperatuur van de ruit is het dauwpunt van de natte lucht. Voor deze berekeningen heb je een psychrometrische kaart nodig, waarvan ik hier pas nog een mooi exemplaar ge-upload heb
Hydrogen economy is a Hype.

#3

Punthoofd

    Punthoofd


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 15 januari 2010 - 22:39

Ok bedankt, ik ga morgen eens proberen om het uit te werken, ik zal laten weten hoe ik het ervan af zal brengen :eusa_whistle:

De temperatuur van de ruit is het dauwpunt van de natte lucht. Voor deze berekeningen heb je een psychrometrische kaart nodig, waarvan ik hier pas nog een mooi exemplaar ge-upload heb


die kaart is dat om te zoeken naar de maximale dampdruk bij een bepaalde temperatuur? Want van die kaart heb ik nog nooit gehoord?

ty

#4

Punthoofd

    Punthoofd


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 16 januari 2010 - 10:29

Hey

Ik heb enkele berkeningen gemaakt waaronder:

a) 225*55=395*deltaT
-> deltaT= 31,1C
-> vuurCu = 131,1C (kan dit kloppen? Want je werkt hier met warmteflux?)

b)
rho(0min) = (M*P)/(R*T) = (18*936)/(8,31*293) = 6,92 g/m (die 936 = Pmax(20C)*0,4)
rho(5min) = (M*P)/(R*T) = (18*1040)/(8,31*293) = 7,69 g/m (die 1040 = Pmax bij 12C (ruit))

-> verschil in massa = 61,5g voor 2 potten = 30,7g per pot

maar hoe ga ik verder? en is 30,7g niet erg laag?

Bedankt !!

#5

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 16 januari 2010 - 12:25

die kaart is dat om te zoeken naar de maximale dampdruk bij een bepaalde temperatuur? Want van die kaart heb ik nog nooit gehoord?

Die kaart dient om het watergehalte van vochtige lucht te bepalen. Bij een bepaalde (droge bol) temperatuur (X-as) en een bepaalde relatieve vochtigheid (kromme bruine lijnen) kun je rechts op de Y-as aflezen wat het watergehalte is. En bovendien kun je de natte bol temperatuur (wet bulb temperature) aflezen en ook het specifiek volume van de vochtige lucht: interpoleren tussen die schuine zwarte lijnen met 0.85 en 0.90 aan de X-as.

a) 225*55=395*deltaT
-> deltaT= 31,1C
-> vuurCu = 131,1C (kan dit kloppen? Want je werkt hier met warmteflux?)

Klopt.

b)
rho(0min) = (M*P)/(R*T) = (18*936)/(8,31*293) = 6,92 g/m (die 936 = Pmax(20C)*0,4)
rho(5min) = (M*P)/(R*T) = (18*1040)/(8,31*293) = 7,69 g/m (die 1040 = Pmax bij 12C (ruit))

Fout. Het gaat om de dichtheid van de lucht in de kamer.

maar hoe ga ik verder?

Met de verdampingswarmte van water bij 100 oC (stoomtabel) bepaal je uiteindelijk de gevraagde warmtestroom.
Hydrogen economy is a Hype.

#6

Punthoofd

    Punthoofd


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 16 januari 2010 - 18:24

Fout. Het gaat om de dichtheid van de lucht in de kamer.
Met de verdampingswarmte van water bij 100 oC (stoomtabel) bepaal je uiteindelijk de gevraagde warmtestroom.


Zou je mij hier even een beetje meer kunnen helpen? Want ik snap niet goed waarom die berekeningen van mij foutief zijn?

bedankt !

#7

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 16 januari 2010 - 19:21

Die psychrometrische kaart geeft het vochtgehalte van de lucht in kg water/kg droge lucht op de rechter Y-as.
Je moet dus ook weten hoeveel kg lucht er is. Gegeven is dat er 80 m3 lucht is dus dat is .... kg lucht.
Je kunt met die kaart ook het specifieke volume (= reciproke van de dichtheid) van de lucht bepalen, daarvoor moet je lineair interpoleren tussen de schuine zwarte lijnen waarbij 0.80 , 0.95 en 0.90 staat onder de X-as.

etcetera, etcetera
Hydrogen economy is a Hype.

#8

Punthoofd

    Punthoofd


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 januari 2010 - 15:07

Die psychrometrische kaart geeft het vochtgehalte van de lucht in kg water/kg droge lucht op de rechter Y-as.
Je moet dus ook weten hoeveel kg lucht er is. Gegeven is dat er 80 m3 lucht is dus dat is .... kg lucht.
Je kunt met die kaart ook het specifieke volume (= reciproke van de dichtheid) van de lucht bepalen, daarvoor moet je lineair interpoleren tussen de schuine zwarte lijnen waarbij 0.80 , 0.95 en 0.90 staat onder de X-as.

etcetera, etcetera


Deze oefening zou volledig zonder die kaart oplosbaar moeten zijn ...

#9

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 17 januari 2010 - 16:59

Vraagstuk kan ook opgelost worden met een stoomtabel.

Ik realiseer me nu dat dat is wat je eerder probeerde te doen, maar omdat je daar rho schreef meende ik dat je de dichtheid van iets wilde berekenen, maar blijkbaar bedoelde je het vochtgehalte in g/m3.
Voor 0min is dat getal goed maar voor 5min gebruik je een foute dampspanning: bij 12 oC moet dat 1403 Pa zijn i.p.v. 1040 Pa.
Hydrogen economy is a Hype.

#10

Punthoofd

    Punthoofd


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 januari 2010 - 17:48

Vraagstuk kan ook opgelost worden met een stoomtabel.

Ik realiseer me nu dat dat is wat je eerder probeerde te doen, maar omdat je daar rho schreef meende ik dat je de dichtheid van iets wilde berekenen, maar blijkbaar bedoelde je het vochtgehalte in g/m3.
Voor 0min is dat getal goed maar voor 5min gebruik je een foute dampspanning: bij 12 oC moet dat 1403 Pa zijn i.p.v. 1040 Pa.


Aha, ik begon al even schrik te krijgen .. :-) (Ik heb idd een stoomtabel ipv die psychrometrische kaart)

dus als ik het nu juist heb:

rho (5min) = 18*1400/8.31*293 = 10,35g/m

waarbij de verdampte watermassa = 294g
dus per pot is dit dan de helft, namelijk 147g

Hoe moet ik nu nog verder gaan?

ik bereken de warmte nodig voor dit water te verdampen:
2249000*0,147kg = 330603 J

Hoe ga ik nu verder?
Moet ik de warmtebalansen opstellen?

#11

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 17 januari 2010 - 18:37

waarbij de verdampte watermassa = 294g

294? ik bereken 276 g.

ik bereken de warmte nodig voor dit water te verdampen:
2249000*0,147kg = 330603 J

Hoe ga ik nu verder?
Moet ik de warmtebalansen opstellen?

Als je die 0,147 kg gecorrigeerd hebt en de Joules opnieuw berekend ben je klaar; dat is de gevraagde warmtestroom.
Hydrogen economy is a Hype.

#12

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 17 januari 2010 - 18:56

Ik bedoel: de gevraagde warmtestroom is die Joules gedeeld door 300 seconden (5 minuten), zodat je Watt krijgt.
Hydrogen economy is a Hype.

#13

Punthoofd

    Punthoofd


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 januari 2010 - 19:01

294? ik bereken 276 g.

rho(0min) = (M*P)/(R*T) = (18*936)/(8,31*293) = 6,92 g/m
rho(5min) = (M*P)/(R*T) = (18*1400)/(8,31*293) = 10,35g/m

6,92*80=553,6g
10.35*80=828g

--> 274,4 g

2249000*0,2744 = 617125,6 J /300 s = 2057 W

aangezien dat fluxAl = fluxCu => 2057/2 W = 1029 W (J/s)

volledig correct zo?

Bedankt voor de steun eh !!

#14

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 17 januari 2010 - 20:16

Hij is mooi.

Ik vond 276 g omdat ik met 1403 Pa rekende terwijl jij 1400 Pa gebruikte.
Zo kan men ook discussieren over de verdampingswarmte bij 100 oC: jij gebruikt 2249 kJ/kg, mijn stoomtabel geeft 2256 kJ/kg.
Blijkbaar zijn er kleine verschillen tussen verschillende stoomtabellen.
Hydrogen economy is a Hype.

#15

Punthoofd

    Punthoofd


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 januari 2010 - 00:05

Hij is mooi.

Ik vond 276 g omdat ik met 1403 Pa rekende terwijl jij 1400 Pa gebruikte.
Zo kan men ook discussieren over de verdampingswarmte bij 100 oC: jij gebruikt 2249 kJ/kg, mijn stoomtabel geeft 2256 kJ/kg.
Blijkbaar zijn er kleine verschillen tussen verschillende stoomtabellen.


Idd, ik heb maar 1 tabel dus ja :eusa_whistle:

grts





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures