คำถามที่ 29 ในช่วงเช้าของวันแรกของปี 2014
Thread Content
29. มีการนำสารที่ใช้ในการเกิดปฏิกิริยา ซึ่งมีความหนาแน่น 1250 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร จำนวน 1.4 ลูกบาศก์เมตร เข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์ โดยสารดังกล่าวมีความจุความร้อน 4.2 กิโลจูล/(กิโลกรัม·องศาเคลวิน) โดยใช้เครื่องทำความร้อนแบบท่อเล็กๆ ในการให้ความร้อนแก่สารดังกล่าว โดยใช้ไอน้ำที่มีอุณหภูมิ 127 องศาเซลเซียส โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนอยู่ที่ 650 วัตต์/(ลูกบาศก์เมตร·องศาเคลวิน) หากไม่คำนึงถึงการสูญเสียความร้อนของเครื่องปฏิกรณ์และพื้นที่ที่ท่อเหล่านั้นใช้ไป พื้นที่ที่จำเป็นต้องใช้ในการให้ความร้อนแก่สารดังกล่าวจากอุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส เป็น 95 องศาเซลเซียส ภายในเวลา 2 ชั่วโมง คือเท่าไร (หน่วย: ลูกบาศก์เมตร)? (A) 0.98 (B) 1.45 (C) 1.82 (D) 2.09 จะคำนวณโจทย์นี้ยังไงครับ ช่วยหาคำตอบด้วย!
เลือก C. การคำนวณปริมาณความร้อน อัตราการถ่ายเทความร้อนไปยังสารที่ใช้ในปฏิกิริยา = อัตราการถ่ายเทความร้อนของเครื่องทำความร้อน กล่าวคือ ρVC△t/τ = KA△tm นำค่าต่างๆ มาแทนค่าเพื่อคำนวณได้เลย
แต่ว่า △tm มีค่าเท่าไหร่กันล่ะ? ในกระบวนการให้ความร้อนจริงๆ แล้ว △tm จะมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลานั่นเอง. น่าจะเป็นกระบวนการสะสมคะแนนนะ. อุณหภูมิภายในหม้อจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเวลาผ่านไป ในขณะที่ค่า △tm จะลดลงเรื่อยๆ แล้วเราจะหาพื้นที่ในกราฟการเปลี่ยนแปลงแบบเชิงเส้นนี้ได้อย่างไร?