Combinatie warmtleer (oefening)

Punthoofd

Hey allemaal

Ik heb de volgende oefening in handen:

In een keuken met een V=80m³ heerst er en vochtigheidsgraad van 40%, de temp= 20°C. Er staan 2 kookpotten op het fornuis, ze zijn gevuld met water dat kookt. Eén 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 155°C. Op de ruit in de keuken komt er condensatie na 5 minuten. De temp ruit = 12°C.

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

Fred F.

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 één 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

Punthoofd

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

Punthoofd

Hey

Ik heb enkele berkeningen gemaakt waaronder:

a) 225*55=395*deltaT

-> deltaT= 31,1°C

-> vuurCu = 131,1°C (kan dit kloppen? Want je werkt hier met warmteflux?)

b)

rho(0min) = (M*P)/(R*T) = (18*936)/(8,31*293) = 6,92 g/m³ (die 936 = Pmax(20°C)*0,4)

rho(5min) = (M*P)/(R*T) = (18*1040)/(8,31*293) = 7,69 g/m³ (die 1040 = Pmax bij 12°C (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 !!

Fred F.

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= 31,1°C

-> vuurCu = 131,1°C (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/m³ (die 936 = Pmax(20°C)*0,4)

rho(5min) = (M*P)/(R*T) = (18*1040)/(8,31*293) = 7,69 g/m³ (die 1040 = Pmax bij 12°C (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.

Punthoofd

Fred F. schreef: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 !

Fred F.

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

Punthoofd

Fred F. schreef: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 ...

Fred F.

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.

Punthoofd

Fred F. schreef: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/m³

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?

Fred F.

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.

Fred F.

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

Punthoofd

294? ik bereken 276 g.

rho(0min) = (M*P)/(R*T) = (18*936)/(8,31*293) = 6,92 g/m³

rho(5min) = (M*P)/(R*T) = (18*1400)/(8,31*293) = 10,35g/m³

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 !!

Fred F.

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.

Punthoofd

Fred F. schreef: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

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Combinatie warmtleer (oefening)

Combinatie warmtleer (oefening)

Re: Combinatie warmtleer (oefening)

Re: Combinatie warmtleer (oefening)

Re: Combinatie warmtleer (oefening)

Re: Combinatie warmtleer (oefening)

Re: Combinatie warmtleer (oefening)

Re: Combinatie warmtleer (oefening)

Re: Combinatie warmtleer (oefening)

Re: Combinatie warmtleer (oefening)

Re: Combinatie warmtleer (oefening)

Re: Combinatie warmtleer (oefening)

Re: Combinatie warmtleer (oefening)

Re: Combinatie warmtleer (oefening)

Re: Combinatie warmtleer (oefening)

Re: Combinatie warmtleer (oefening)