2012, दूसरे दिन, सुबह – प्रश्न संख्या 25
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25. एक बीयर कारखाना, 100 मीटर³, 97°C तापमान वाले गर्म माल्ट स्टॉफ को 60 मिनट के भीतर प्लेट-टाइप एक्सचेंजर की मदद से 8°C तक ठंडा करना चाहता है। ठंडे पानी का इनलेट तापमान 3°C एवं आउटलेट तापमान 80°C है। गर्म माल्ट स्टॉफ का औसत घनत्व 1040 किग्रा/मीटर³ है, जबकि इसकी औसत विशिष्ट ऊष्मा क्षमता 4.10 किजूल/(किग्रा·केल्विन) है। ठंडे पानी की औसत विशिष्ट ऊष्मा क्षमता 4.186 किजूल/(किग्रा·केल्विन) है, एवं इसका घनत्व 1000 किग्रा/मीटर³ है। एक्सचेंजर की ऊष्मा-अदला-बदली दक्षता 95% है। पूछें कि शीतलन जल की खपत (मीटर³/घंटा) कौन-सा मान है? A 118, B 131, C 138, D 124। पहले दिए गए उत्तरों से संतुष्ट नहीं हूँ; कृपया किसी विशेषज्ञ से मदद करने का अनुरोध करता हूँ।
सामान्य गणना करें, फिर उसे ऊष्मा-आदान दक्षता से विभाजित कर
100×1040×4.10×(97–8) = 0.95×1000×4.186×(80–3)×D
जहाँ, D = 123.9
जहाँ, D = 123.9
आखिर क्यों कूलिंग वाटर साइड पर 0.95 गुना लगाया जाता है? इस हिसाब से, कूलिंग वाटर के तापमान में वृद्धि हेतु आवश्यक ऊर्जा, गर्म तरल पदार्थ द्वारा छोड़ी गई ऊर्जा से अधिक हो जाती है… यह थोड़ा समझ में नहीं आ रहा है। शायद गर्म तरल पदार्थ साइड पर ही 0.95 गुना लगाना चाहिए।
इसका उद्देश्य ठंडक पहुँचाना है; लेकिन ठंडक पहुँचाने वाले माध्यम केवल 95% ही कार्य कर पाता है। निश्चित रूप से, ठंडक पहुँचाने में कुछ हानि होती है
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