Воздух выходит из компрессора при р1 = 0,7 МПа и t1 = 160 °С

Воздух выходит из компрессора при р1 = 0,7 МПа и t1 = 160 °С и поступает в холодильник. На выходе из холодильника температура воздуха равна 25°С. Определите количество теплоты, отданной охлаждающей воде в течение часа, если производительность компрессора Vτ = 6 м3/мин. Ответ: Q = 276 277 кДж/ч. Дано: воздух, р1 = 0,7 МПа = 7∙105 Па Т1 =160°С+273= 433 К Т2 =25°С+273= 298 К Vτ = 6 м3/мин = 0,1 м3/с ∆t = 1 час = 3600 с Найти: Q

Количество теплоты, которое отводится в холодильнике, определяется в предположении, что давление сжатого воздуха в нем постоянно (небольшим снижением давления в связи с сопротивлениями при движении воздуха в трубках пренебрегаем).
Это количество отданной теплоты определяется по формуле:
(1)
где
Ср – молярная теплоемкость воздуха при постоянном давлении,
- количество вещества (число молей) воздуха,
Т1 и Т2 – температуры входа и выхода газа.
Рассмотрим прохождение элемента газа с начальным объёмом через охладитель .
Так как параметры газа на входе в холодильник известны, то применяя уравнение Менделеева – Клапейрона (газ считаем идеальным), можно определить число молей газа в этом объёме
(2)
R - универсальная газовая постоянная
- объём газа, выходящего из компрессора за промежуток времени
- производительность компрессора.
Выражаем из (2) и подставляем в (1)
(3)
Теория теплоёмкости идеального газа даёт следующую формулу для
(4)
Для воздуха, состоящего в основном из двухатомных газов, i = 5 (3 поступательных и 2 вращательных степени свободы)
Подставляем (4) в (3)
(5)
проверка размерности формулы (5)

вычисление (за час = 3600 с)
Дж = 275 МДж
Ответ:
количество теплоты, отданное в течение часа Q = 275 МДж
Если ответ в условии перевести в нормальные единицы, то это будет
276 МДж/час, что практически совпадает с моим в пределах точности расчёта.

.
Так как параметры газа на входе в холодильник известны, то применяя уравнение Менделеева – Клапейрона (газ считаем идеальным), можно определить число молей газа в этом объёме
(2)
R - универсальная газовая постоянная
- объём газа, выходящего из компрессора за промежуток времени
- производительность компрессора.
Выражаем из (2) и подставляем в (1)
(3)
Теория теплоёмкости идеального газа даёт следующую формулу для
(4)
Для воздуха, состоящего в основном из двухатомных газов, i = 5 (3 поступательных и 2 вращательных степени свободы)
Подставляем (4) в (3)
(5)
проверка размерности формулы (5)

вычисление (за час = 3600 с)
Дж = 275 МДж
Ответ:
количество теплоты, отданное в течение часа Q = 275 МДж
Если ответ в условии перевести в нормальные единицы, то это будет
276 МДж/час, что практически совпадает с моим в пределах точности расчёта.