[natuurkunde] Thermisch vermogen afvoeren

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 6

Thermisch vermogen afvoeren

Hallo allemaal,

 

Voor mijn  eindwerk dit jaar moet ik eenpaar wiskundige en fysisch gerelateerde berekeningen oplossen. Dit is er één van :

 

Het thermisch vermogen van een kern is 3000 MW.

Hoeveel water (in Ton/uur) van 25°C moet er dan omgezet worden naar verzadigde stoom bij 70 bar om dat vermogen af te voeren?

 

Ik weet niet zo goed hoe ik hieraan moet beginnen. Ik heb vorig jaar wel een heel deel over thermodynamica gezien, maar toen hebben wij niet met vermogen gewerkt.

 

Alvast bedankt

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.244

Re: Thermisch vermogen afvoeren

Opmerking moderator

Dit onderwerp past beter in het huiswerkforum en is daarom verplaatst.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.386

Re: Thermisch vermogen afvoeren

... maar toen hebben wij niet met vermogen gewerkt
Vermogen is niks anders dan energie per tijdseenheid. Dus dat maakt het echt niet moeilijker.
 
1 W = 1 J/s = 3600 J/h
 
De simpelste manier om het te berekenen is d.m.v. een stoomtabel.
Wel eens mee gewerkt?

Berichten: 6

Re: Thermisch vermogen afvoeren

Ik wist wel al dat Vermogen = Arbeid / Tijdseenheid. Vandaar waarschijnlijk de ton/uur aan water?
De simpelste manier om het te berekenen is d.m.v. een stoomtabel.

Wel eens mee gewerkt?
Nee, nog niet gebruikt en nog nooit van gehoord. We gebruikten vorig jaar enkel formules (algemene gaswet, formules met soortelijke warmte constante, etc...). Ik dacht het misschien met die formules te doen, maar ik zie meteen hoe... Als je wil zet ik de formules hier eens op?

Ik ben ook wel geïnteresseerd om de methode van zo'n stoomtabel te kennen. 😉

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.244

Re: Thermisch vermogen afvoeren

ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

Berichten: 6

Re: Thermisch vermogen afvoeren

Als we veronderstellen dat het af te voeren vermogen daalt tot 7%, hoeveel water (in Ton/uur) van 25°C moet er omgezet worden naar verzadigde stoom bij 70 bar om dat vermogen af te voeren ?
 
P = 3000MW

T= 25°C = 298,15K
p= 70 bar
 
Tabel :

cwater = 4186 J/kg.K

Stoomtabel :

T= 285,8°C = 558,95K
 
Oplossing :
 
P = 3000 MW . 0,07 = 210 MW => 756000 MJ/h
 
c = Q/(m.(T2-T1))
=> m = Q/(c.(T2-T1))
         = 692,49 ton/h
 
Er moet dus 962,49 ton/h water worden omgezet in verzadigde stoom om het vermogen te doen dalen.
Kan dit kloppen of is het fout dat ik het vermogen gelijkstel aan de warmte?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.386

Re: Thermisch vermogen afvoeren

Fout.
Je moet rekenen met the enthalpieverschil tussen verzadigde stoom van 70 bar en water van 25 oC. Raadpleeg daarvoor de stoomtabel.

Berichten: 6

Re: Thermisch vermogen afvoeren

Hoe haal ik het enthalpieverschil uit de tabel? Welke kolommen heb ik daarvoor nodig?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.386

Re: Thermisch vermogen afvoeren

Omdat dit vraagstuk over verzadigde stoom gaat gebruiken we maar even de simpele stoomtabel die Jan plaatste in bericht #5:
 
Afbeelding
 
Je ziet een kolom met de enthalpie van water en een met de enthalpie van verzadigde stoom.
Het verschil in enthalpie van verzadigde stoom bij 70 bar en water van 25 oC is de energie in kJ die nodig is om 1 kg water om te zetten in 1 kg stoom.

Berichten: 6

Re: Thermisch vermogen afvoeren

Schermafbeelding 2017-04-04 om 10.36.40.png
Schermafbeelding 2017-04-04 om 10.36.40.png (83.82 KiB) 657 keer bekeken
 
Ik denk dat ik heb gevonden hoe je het enthalpieverschil moet berekenen.
Maar welke formule gebruik ik dan verder om de hoeveelheid water in ton/uur te berekenen? Want met die kJ/kg snap ik het niet meer zo goed...
 
Alvast bedankt tot nu toe voor de hulp!
Bijlagen
Schermafbeelding 2017-04-04 om 10.36.40.png
Schermafbeelding 2017-04-04 om 10.36.40.png (83.82 KiB) 654 keer bekeken

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.386

Re: Thermisch vermogen afvoeren

Zoals je al vond is ΔH = 2667 kJ/kg, dus om 1 kg water van 25 oC om te zetten in 1 kg verzadigde  stoom van 70 bar kost 2667 kJ energie.
Je kunt ook zeggen dat ΔH = 2667 MJ/ton.
 
Je berekende ook al dat P = 210 MW = 756000 MJ/h
 
Kijk naar de eenheden: MJ/h gedeeld door MJ/ton geeft ton/h

Berichten: 6

Re: Thermisch vermogen afvoeren

Ik was veel te ver aan het zoeken en te moeilijke formules aan het proberen te herleiden..  :P Hartelijk bedankt! 

Reageer