Appelsap wordt met een droge-stof gehalte van 11% toegevoerd in een evaporator met een debiet van 0,67 kg/s met een temperatuur van 43°C. Het appelsap wordt geconcentreerd tot 75% droge stof. De specifieke warmte van het verdunde en het geconcentreerde appelsap bedraagt respectievelijk 3,9 en 2,3 kJ/ (kg.°C). De stoomdruk bedraagt 313 kPa. Binnen in de evaporator kookt het product bij 60°C. Bereken het vereiste stoomdebiet.
De latente warmte kunnen we aflezen in een tabel adhv de gegeven druk (313kPa). Deze bedraagt 2159 kJ/kg.
Adhv de eerste gegevens kan ik de massa droge stof berekenen en dus ook de massa verdampt water.
Deze zijn:
massa droge stof: 0.0737 kg
massa productstroom: 0.098 kg
massa verdampt water: 0.572 kg
Dit is al zeker juist.
De beschikbare energie om het appelsap in te dampen is gelijk aan 2159*ms. Met ms gelijk aan de massa van de stoom.
Nu moet dus enkel nog een uitdrukking gevonden worden voor hoe deze energie gebruikt wordt.
Het appelsap wordt opgewarmd tot 60°C dus er wordt al 3.9*0.67*(60-43)=44.42 kJ verbruikt.
Dan wordt er water verdampt bij 60°C (latente warmte weer aflezen= 2359 bij 60°C): 0.571*2359=1347kJ
In totaal wordt er dus 1347+44.42= 1391.41kJ verbruikt en 2159*ms beschikbaar gesteld. Gelijkstellen geeft ms= 0.644 kg.
Dit is niet het juiste antwoord, iemand die mijn fout kan vinden?
Laatste berichten
-
09:34
Herleiden afmetingen vanaf een foto
-
07:53
Rotatie van het heelal 25
-
00:49
Ervaringen met "herontdekkingen" 11
-
21:28
hall effect in vloeistof gebruiken als stromingssensor 6
-
17:59
Gezocht: de/een naam voor een getallenrij met een cauchyrij als partieelsommenrij
-
17:28
Casus uit de praktijk: positief test THC 18
-
17 apr
speciale rel. theorie 4
-
17 apr
Vreemde stank in huis 11
-
17 apr
3 vragen over mijn rooskleurige r.berekening H2netGekoppeldeHBrflowbatterij.
-
17 apr
Interpretatie reactie-energie 3
-
17 apr
Logistic equation (Pierre Verhulst,Belgian Mathematician) 5
-
16 apr
vB 9
-
15 apr
Kunnen quantum Zonnecellen 190% quantum efficiënt zijn 1
-
15 apr
Python: sockets sluiten 4
-
14 apr
Een eenvoudige logische redenering waarom tijd niet kan bestaan 'daarbuiten' 6
-
14 apr
Hoe kun je op quantumwijze getallen vinden in een rij die kleiner zijn dan getal k 3
-
13 apr
Documentenverdwijnen uit onedrive 1
-
12 apr
Behoud van impulsmoment en energie 5
-
12 apr
INLOG STORING / TIPS 4
-
09 apr
[natuurkunde] systeemgrafen 1
Nieuwsberichten
-
04 mar
Een nieuw soort magnetisme: altermagnetisme
-
31 okt
AI kan via stem diabetes vaststellen 11
-
21 okt
Einstein krijgt wéér gelijk 45
-
07 feb
witter dan wit 20
-
19 jun
irrigatie en de aardas
[scheikunde] vraagstuk evaporator
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
-
- Pluimdrager
- Berichten: 4.168
-
- Pluimdrager
- Berichten: 4.168
Re: vraagstuk evaporator
Ik dacht: wellicht bedoelt men met de stoomdruk niet de absolute druk maar de overdruk, dus p = 414 kPa absoluut.
Maar dan komt het ook niet precies op het gewenste antwoord uit.
Ik zou zeggen: lig er maar niet wakker van, je berekening is in principe juist.
Wel is het zo dat het overal niet kJ en kg is, maar kJ/s en kg/s
Maar dan komt het ook niet precies op het gewenste antwoord uit.
Ik zou zeggen: lig er maar niet wakker van, je berekening is in principe juist.
Wel is het zo dat het overal niet kJ en kg is, maar kJ/s en kg/s
Hydrogen economy is a Hype.
-
- Berichten: 299
Re: vraagstuk evaporator
Ik had er mss beter direct de oplossing van de leraar bij vermeld (waar ik ondertussen al sterk aan begin te twijfelen):
De energiebalans:
mf*Hf + ms*H(v,s) = mv*H(v,v) + mp*Hp + ms*Hc
mf = ingaande stroom
mv = vrijgestelde waterdamp uit de voedingsstroom
mp = ingedampt product
ms = stoom
Hc = enthalpie van gecondenseerde stoom
H(v,s) = enthalpie van verzadigde stoom
H(v,v) = enthalpie van verzadigde vrijgestelde waterdamp.
Voor de duidelijkheid, ik had in mijn uitwerking direct Hv-Hc genomen als latente warmte.
Als we in de energiebalans de getallen invullen komt er:
0.67*3.9*43 + ms*2727 = 0.572*2610 + 0.098*2.3*60 + ms*568
Hieruit ms berekenen geeft dan het juiste antwoord.
Volgens mij slaat die formule voor de energiebalans gewoon nergens op..
De energiebalans:
mf*Hf + ms*H(v,s) = mv*H(v,v) + mp*Hp + ms*Hc
mf = ingaande stroom
mv = vrijgestelde waterdamp uit de voedingsstroom
mp = ingedampt product
ms = stoom
Hc = enthalpie van gecondenseerde stoom
H(v,s) = enthalpie van verzadigde stoom
H(v,v) = enthalpie van verzadigde vrijgestelde waterdamp.
Voor de duidelijkheid, ik had in mijn uitwerking direct Hv-Hc genomen als latente warmte.
Als we in de energiebalans de getallen invullen komt er:
0.67*3.9*43 + ms*2727 = 0.572*2610 + 0.098*2.3*60 + ms*568
Hieruit ms berekenen geeft dan het juiste antwoord.
Volgens mij slaat die formule voor de energiebalans gewoon nergens op..
-
- Pluimdrager
- Berichten: 4.168
Re: vraagstuk evaporator
Die formule voor de energiebalans is echt wel juist, maar .....
Als dat wel zo was zouden beide methodes (die van jou en die van de leraar) exact dezelfde waarde voor ms opleveren.
Jouw methode is volkomen juist, en zo zou ik (en vele anderen in de praktijk) het ook uitrekenen, maar als jouw leraar meent dat hij het beter weet dan is dat zo, althans binnen de muren van de school. Helaas.
Probleem is dat de specifieke warmtes van verdund en geconcentreerd appelsap niet nauwkeurig genoeg gegeven zijn en daardoor niet exact overeenstemmen gezien hun water- en vastestofgehalte.De specifieke warmte van het verdunde en het geconcentreerde appelsap bedraagt respectievelijk 3,9 en 2,3 kJ/ (kg.°C)
Als dat wel zo was zouden beide methodes (die van jou en die van de leraar) exact dezelfde waarde voor ms opleveren.
Jouw methode is volkomen juist, en zo zou ik (en vele anderen in de praktijk) het ook uitrekenen, maar als jouw leraar meent dat hij het beter weet dan is dat zo, althans binnen de muren van de school. Helaas.
Hydrogen economy is a Hype.
-
- Pluimdrager
- Berichten: 4.168
Re: vraagstuk evaporator
Je kunt je gelijk eenvoudig bewijzen door die energiebalans te herschrijven.
Ingedikt appelsap (mp) is immers hetzelfde als verdund appelsap (mf en Hf60) minus water met mw en Hw.
Vul dat in en streep links en rechts eventuele dubbele termen weg.
Leert die leraar van jou ook eens wat.
EDIT: tekst aangepast.
Ingedikt appelsap (mp) is immers hetzelfde als verdund appelsap (mf en Hf60) minus water met mw en Hw.
Vul dat in en streep links en rechts eventuele dubbele termen weg.
Leert die leraar van jou ook eens wat.
EDIT: tekst aangepast.
Hydrogen economy is a Hype.
-
- Pluimdrager
- Berichten: 4.168
Re: vraagstuk evaporator
Mogelijk was mijn vorige bericht niet erg duidelijk. Dit is wat ik bedoelde:
Ingedikt appelsap (mp) kan bij T2 = 60 oC beschouwd worden als verdund appelsap bij T2 (mf en Hf2) minus (verdampt) water met hoeveelheid mw (= mv) en Hw2 bij T2.
Immers: mp = mf - mv , en dus: mp*Hp = mf*Hf2 - mv*Hw2
Invullen in de algemene energiebalans mf*Hf + ms*H(v,s) = mv*H(v,v) + mp*Hp + ms*Hc geeft dan:
mf*Hf + ms*H(v,s) = mv*H(v,v) + mf*Hf2 - mv*Hw2 + ms*Hc
dus:
ms*(H(v,s) - Hc) = mv*(H(v,s) -Hw2) + mf*(Hf2 - Hf)
ms = [mv*(H(v,s) - Hw2) + mf*cf*(T2 - T1)] / (H(v,s) - Hc)
waarin:
T1 = voedingstemperatuur (= 43 oC)
T2 = verdampertemperatuur (= 60 oC)
cf = specifieke warmte verdund appelsap (= 3,9 kJ/kg.oC)
(H(v,s) - Hw2) = verdampingswarmte water bij T2 (= 2359 kJ/kg)
(H(v,s) - Hc) = condensatiewarmte stoom bij 313 kPa (= 2159 kJ/kg)
En dat is zoals jij ms berekende. Beide methodes zijn wiskundig exact hetzelfde.
Ik dacht eerst dat het verschil tussen jou en de leraar veroorzaakt werd door de inconsistentie tussen de specifieke warmtes van verdund en geconcentreerd appelsap, maar dat effect is peanuts. Het feit dat de specifieke warmte van ingedikt appelsap niet 2,3 maar 2,25 kJ/kg.oC had moeten zijn (als die van verdund sap 3,9 is) heeft nauwelijks invloed.
Beide antwoorden zijn dus wel degelijk gelijk, zoals te verwachten. Het verschil in berekende ms is blijkbaar niet meer dan een rekenslordigheid van degene die het "juiste" antwoord berekend heeft.
Ingedikt appelsap (mp) kan bij T2 = 60 oC beschouwd worden als verdund appelsap bij T2 (mf en Hf2) minus (verdampt) water met hoeveelheid mw (= mv) en Hw2 bij T2.
Immers: mp = mf - mv , en dus: mp*Hp = mf*Hf2 - mv*Hw2
Invullen in de algemene energiebalans mf*Hf + ms*H(v,s) = mv*H(v,v) + mp*Hp + ms*Hc geeft dan:
mf*Hf + ms*H(v,s) = mv*H(v,v) + mf*Hf2 - mv*Hw2 + ms*Hc
dus:
ms*(H(v,s) - Hc) = mv*(H(v,s) -Hw2) + mf*(Hf2 - Hf)
ms = [mv*(H(v,s) - Hw2) + mf*cf*(T2 - T1)] / (H(v,s) - Hc)
waarin:
T1 = voedingstemperatuur (= 43 oC)
T2 = verdampertemperatuur (= 60 oC)
cf = specifieke warmte verdund appelsap (= 3,9 kJ/kg.oC)
(H(v,s) - Hw2) = verdampingswarmte water bij T2 (= 2359 kJ/kg)
(H(v,s) - Hc) = condensatiewarmte stoom bij 313 kPa (= 2159 kJ/kg)
En dat is zoals jij ms berekende. Beide methodes zijn wiskundig exact hetzelfde.
Ik dacht eerst dat het verschil tussen jou en de leraar veroorzaakt werd door de inconsistentie tussen de specifieke warmtes van verdund en geconcentreerd appelsap, maar dat effect is peanuts. Het feit dat de specifieke warmte van ingedikt appelsap niet 2,3 maar 2,25 kJ/kg.oC had moeten zijn (als die van verdund sap 3,9 is) heeft nauwelijks invloed.
Echter, die 0.571 had 0.572 moeten zijn en dan wordt ms = 0,646 kg/s.Het appelsap wordt opgewarmd tot 60°C dus er wordt al 3.9*0.67*(60-43)=44.42 kJ verbruikt.
Dan wordt er water verdampt bij 60°C (latente warmte weer aflezen= 2359 bij 60°C): 0.571*2359=1347kJ
In totaal wordt er dus 1347+44.42= 1391.41kJ verbruikt en 2159*ms beschikbaar gesteld. Gelijkstellen geeft ms= 0.644 kg.
Ik bereken hieruit dat ms = 0,646 kg/s, niet het gewenste juiste antwoord van 0,6507 kg/s.Als we in de energiebalans de getallen invullen komt er:
0.67*3.9*43 + ms*2727 = 0.572*2610 + 0.098*2.3*60 + ms*568
Hieruit ms berekenen geeft dan het juiste antwoord.
Beide antwoorden zijn dus wel degelijk gelijk, zoals te verwachten. Het verschil in berekende ms is blijkbaar niet meer dan een rekenslordigheid van degene die het "juiste" antwoord berekend heeft.
Hydrogen economy is a Hype.
