2010 में, पेशेवर वर्ग के लिए सुबह के समय 26 प्रश्न।
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26. एकल-प्रभावी वाष्पीकरण यंत्र में, तरल पदार्थ की मात्रा 5000 किलोग्राम/घंटा होती है। 140℃ पर, 20% (वजनी) सांद्रता वाले NaOH जलीय घोल को 50% (वजनी) सांद्रता तक वाष्पीकृत किया गया। ज्ञात है कि ऊष्मा देने पर वाष्प का दबाव 0.4 MPa होता है; इस वाष्प का घनीकरण तथा ठंडा होने की प्रक्रिया संतृप्त तापमान पर ही होती है। इस संतृप्त वाष्प की एन्थैल्पी 2138.5 kJ/kg है। वाष्पीकरण कक्ष में औसत दबाव 0.055 MPa है; घोल का क्वथन बिंदु 130 ℃ है। इस संतृप्त भाप की ऊष्मा 2292.2 kJ/kg है। कच्चे तरल पदार्थ की प्रारंभिक एवं अंतिम सांद्रता हेतु ऊष्मा क्षमता 3.47 किलोजूल/(किग्रा·°सेल्सियस) है। ऊष्मा हानि, गर्म की जाने वाली भाप की मात्रा का 6% है। नोट: आवश्यक गर्मी प्रदान करने हेतु आवश्यक भाप की मात्रा (किग्रा/घंटा), नीचे दिए गए मानों में से कौन-सी है? ए. 2709 बी. 2726 सी. 4500 डी. 2661गणना की प्रक्रिया ज्ञात कीजिए।
क्या कच्चे तरल पदार्थ का प्रारंभिक तापमान 140 है?
पोस्ट करने वाले व्यक्ति को पुस्तकों से परिचय शीर्षक में दी गई कच्चे तरल पदार्थ के तापमान संबंधी जानकारी गलत है। वाष्पीकरण में दो बहुत ही महत्वपूर्ण ऊर्जा-संतुलन सूत्र हैं। एक में संघनन ऊष्मा को नजरअंदाज किया गया है, जबकि दूसरे में इसे ध्य इस प्रश्न में तो कुछ उल्लेख नहीं किया गया है, लेकिन शाब्दिक शर्तों के आधार पर केवल पहले वाले तरीके से ही गणना की जा सकती ह डॉ.*(1-0.06) = Wr’ + Fcp(t1-t0)। डेटा को सीधे ही दर्ज कर दें।
संतृप्त भाप की एन्थैल्पी 2138.5 किलोजूल/किग्रा है। प्रश्न में त्रुटि है; वास्तव में यह वाष्पीकरण ऊष्मा है।
शीर्षक में कोई त्रुटि नहीं है। इस समस्या के लिए सीधे ही सूत्र का उपयोग किया जा सकता है; विलयनीकरण ऊष्मा को नजरअंदाज न करें।
DR = Wr + (F – W) * c1 * t1 – F * c0 * t0 + Q_हानि
जल-वाष्पीकरण की मात्रा: W = 5000 * (1 – 0.2/0.5) = 3000 किग्रा/घंटा
ऊष्मा-संतुलन: D * 2138.5 * (1 – 0.06) = 3000 * 2292.2 + (5000 – 3000) * 3.47 * 130 – 5000 * 3.47 * 140
इससे D = 2661 किग्रा/घंटा प्राप्त होता है।
DR = Wr + (F – W) * c1 * t1 – F * c0 * t0 + Q_हानि
जल-वाष्पीकरण की मात्रा: W = 5000 * (1 – 0.2/0.5) = 3000 किग्रा/घंटा
ऊष्मा-संतुलन: D * 2138.5 * (1 – 0.06) = 3000 * 2292.2 + (5000 – 3000) * 3.47 * 130 – 5000 * 3.47 * 140
इससे D = 2661 किग्रा/घंटा प्राप्त होता है।