Erhitzen Sie Wasser in einem geschlossenen Behälter (das Wasser füllt den Behälter nicht vollständig) auf einen bestimmten Druck – wie viel Dampf entsteht dabei?
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Nehmen wir ein konkretes Beispiel: Ein geschlossener Behälter mit einem Durchmesser von 3,5 Metern und einer Höhe von 10 Metern, in dem sich Wasser bis zu einer Höhe von 6 Metern befindet. Anfangstemperatur des Wassers: 20 °C, im Behälter herrscht Normaldruck. Die Erwärmung bringt das Wasser im Behälter auf 120 °C. Wie viel Wasserdampf entsteht im Behälter bei 120°C? (Das ist ein Prozess der Transformationsheizung)
Ist das eine Mathematikprüfung? 120°C entspricht einem Druck von 0,2 MPa; die Dichte des gesättigten Dampfes beträgt 1,122. π * 3,5 / 2² * 4
Wenn man es auf die folgende Weise berechnet – weiß ich nicht, ob das funktionieren wird? P*V1=n*R*T ; ρ120*(V0-V1)+18*n=ρ20*V20 P——gesättigter Dampfdruck von Wasser bei 120℃ ； V1 – Volumen des Wasserdampfs bei 120°C (unbekannt) ； n – Menge an Wasserdampf bei 120°C (unbekannt). ρ120 – Dichte von Wasser bei 120 °C ； V0 – Der Volumen des Behälters ； ρ20 – Dichte von Wasser bei 20°C ； V20 – Das Volumen von Wasser bei 20℃.
Dieser Beitrag wurde zuletzt von bfdlwolf am 2019-6-2 um 16:53 bearbeitet.
V_total = π·r²·h; r = 3,5/2, h = 10 → V_total = 96,16 m³.
m_total = ρ_wasser · V_wasser. Dabei ist ρ_wasser die Dichte von Wasser bei 20°C unter Normaldruck, also 998 kg/m³.
V_wasser = 57,70 m³ → m_total = 57.582,1 kg.
Wenn das Wasser in einem geschlossenen Behälter auf 120°C erhitzt wird, erreicht es einen Gleichgewichtszustand zwischen Gas und Flüssigkeit.
Dann gilt: V_total = V_Gas + V_Flüssigkeit, m_total = m_Gas + m_Flüssigkeit = ρ_Gas · V_Gas + ρ_Flüssigkeit · V_Flüssigkeit.
ρ_Gas ist die Dichte des gesättigten Wasserdampfs bei 120°C, nämlich 1,122 kg/m³.
ρ_Flüssigkeit ist die Dichte des gesättigten Wassers bei 120°C, nämlich 945 kg/m³. Mit diesen Werten kann die Menge an Wasserdampf berechnet werden
V_total = π·r²·h; r = 3,5/2, h = 10 → V_total = 96,16 m³.
m_total = ρ_wasser · V_wasser. Dabei ist ρ_wasser die Dichte von Wasser bei 20°C unter Normaldruck, also 998 kg/m³.
V_wasser = 57,70 m³ → m_total = 57.582,1 kg.
Wenn das Wasser in einem geschlossenen Behälter auf 120°C erhitzt wird, erreicht es einen Gleichgewichtszustand zwischen Gas und Flüssigkeit.
Dann gilt: V_total = V_Gas + V_Flüssigkeit, m_total = m_Gas + m_Flüssigkeit = ρ_Gas · V_Gas + ρ_Flüssigkeit · V_Flüssigkeit.
ρ_Gas ist die Dichte des gesättigten Wasserdampfs bei 120°C, nämlich 1,122 kg/m³.
ρ_Flüssigkeit ist die Dichte des gesättigten Wassers bei 120°C, nämlich 945 kg/m³. Mit diesen Werten kann die Menge an Wasserdampf berechnet werden
Danke! Ich denke, man sollte nach dieser Methode rechnen. Ich habe noch eine Frage: Bei einer Anfangstemperatur von 20 °C ist der obere Raum mit Luft gefüllt und befindet sich unter Normaldruck. Weiß jemand, ob das die Berechnungen beeinflusst?
Danke, mein Herr. Woher stammt die zweite Formel?
Zweite Formel: Bei 120°C entspricht die Masse des flüssigen Wassers plus die Masse des gasförmigen Wassers der Masse des flüssigen Wassers bei 20°C. Das Wasser in der Gasphase bei 20°C wird hier ignoriert.
Zuerst wird der Druck im Behälter bei 120 Grad anhand von PV/T berechnet. Im Handbuch kann man den Sättigungsdruck des Wasserdampfs bei 120 Grad nachschlagen. Anhand dessen lässt sich die Stoffmenge des Wasserdampfs im Behälter ermitteln. Danach wird mithilfe der Dichte des Dampfs bei 120 Grad weitergerechnet