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実際の例を挙げましょう。直径3.5メートル、高さ10メートルの密閉タンクで、水が入っている深さは6メートルです。初期水温20℃、タンク内は常圧。加熱して、容器内の水を120℃まで温める。120℃になったとき、タンク内にはどれだけの水蒸気が発生しましたか? (これは変圧加熱の過程です)
これは数学の試験ですか?120℃における圧力は0.2MPa、飽和蒸気の密度は1.122、π×3.5÷2の二乗×4
以下の方法で計算してみるのですが、うまくいくでしょうか? P*V1=n*R*T ; ρ120*(V0-V1)+18*n=ρ20*V20 P——120℃における水の飽和蒸気圧;V1——120℃における水蒸気の体積(不明);n——120℃における水蒸気の量(不明)。 ρ120——120℃における水の密度;V0——缶の容積;ρ20——20℃における水の密度;V20——20℃における水の体積。
この投稿は最後にbfdlwolfによって2019-6-2 16:53に編集されました。
V総=π×r²×h、r=3.5/2、h=10の場合、V総=96.16m³です。
m総=ρ水×V水で、ρ水とは標準大気圧下での20℃の水の密度で、998Kg/m³です。V水=57.70m³なので、m総=57582.1Kgとなります。
密閉された容器内の水を120℃まで加熱すると気液平衡状態に達し、V総=V気+V液、m総=m気+m液=ρ気×V気+ρ液×V液となります。ここで、ρ気は120℃の飽和水蒸気の密度で1.122Kg/m³、ρ液は120℃の飽和水の密度で945Kg/m³です。これらを用いて水蒸気の量を計算することができます
ありがとう! この計算方法で行うべきだと思いますが、もう一つ質問があります。初期温度20℃の時、上部空間は空気で満たされ常圧になっているのですが、これが計算に影響するのでしょうか?
ありがとうございます。この方、2番目の公式の出典を教えていただけますか?
第二の式:120℃において、液相水の質量と気相水の質量の和は、20℃における液相水の質量に等しい。ここでは20℃における気相中の水は無視している。
まずPV/Tを用いて120度時のタンク内圧力を計算し、特性マニュアルで120度時の水蒸気の飽和蒸気圧を調べることで、タンク内の水蒸気のモル数を算出できます。次に、120度時の蒸気密度から