2010 کا کیس، سہ پہر 18 بجے
Thread Content
۱۸- یہ ایک کاسٹ آئل ہیٹ ایکسچینجر ہے؛ جس میں ۱۴۳ ڈگری سیلسیس کے درجہ حرارت والا بخار، ٹیوبوں کے اندر موجود پانی کو گرم کرتا ہے، جس کی وجہ سے پانی کا درجہ حرارت ۱۵ ڈگری سیلسیس سے بڑھ کر ۴۵ ڈگری سیلسیس ہو جاتا ہے۔ یہ معلوم ہے کہ بھاپ کے کنڈینسیشن کے دوران حرارت منتقلی کا ضریب 1.1×104 واٹ/مربع میٹر·ڈگری سیلسیس ہے، جبکہ پائپوں کے اندر پانی کے ذریعہ حرارت منتقلی کا ضریب 3500 واٹ/مربع میٹر·ڈگری سیلسیس ہے۔ اگر ٹیوب کی دیواروں کی حرارتی مزاحمت، گندگی کی وجہ سے پیدا ہونے والی حرارتی مزاحمت، اور حرارت کے نقصان کو نظرانداز کیا جائے، اور اسے ایک سطحی ٹیوب کے طور پر سمجھا جائے، تو اس ہیٹ ایکسچینجر کا کُل حرارت منتقلی کا ضریب (W/(م²·°C))، اور حرارت منتقل ہونے والی سطح کا اوسط درجہ حرارت (°C)، درج ذیل میں سے کون سے اعداد و شمار ہوں گے؟ (A) 2655، 127.2 (B) 3921، 141.3 (C) 3313، 140.3 (D) 2655، 115.7حل:
K = 1/(1/α1 + 1/α2) = 1/(1/11000 + 1/3500) = 2655
△tm = (45 – 15)/ln = 112.3
t1 = 143، t2 = 143 – 112.3 = 30.7
فرض کریں کہ سطح کا درجہ حرارت tQ = α1S(143 – t) = α2S(t – 30.7) ہے۔
11000(143 – t) = 3500(t – 30.7)
t = 115.7 ڈگری سیلسیس
جواب: D
سرخ رنگ سے نشان زد حصے کو کیسے سمجھنا چاہیے؟
اس پوسٹ کو آخری بار kang2012 نے 2016-8-28 کو صبح 11:21 بجے ترمیم کیا۔ اس طرح حل دینا کافی پیچیدہ ہے؛ لہذا اسے آسان بنایا جاسکتا ہے۔
Q = KS△tm = a1S(143 – t، جہاں t، دیوار کا اوسط درجہ حرارت ہے) = a2S(t – t_چلدا، جہاں t_چلدا، حرارت پہنچانے والے مادہ کا اوسط درجہ حرارت – △tm ہے)۔
اس سوال میں حرارت پہنچانے والے مادہ کا اوسط درجہ حرارت 143 ہے، لہذا t_چلدا کی قیمت 143 – 30.7 ہوگی۔ (دراصل، t_چلدا کی قیمت کو تقریباً (15 + 45)/2 کے برابر سمجھا جاسکتا ہے، لیکن اس سے حسابات میں کچھ فرق پڑ سکتا ہے۔)
اگر کوئی سمجھ نہ پائے، تو براہِ کرم براہِ راست Q = KS△tm = a1S(143 – t) کے فارمولے کا استعمال کرکے حل تلاش کرے۔
Q = KS△tm = a1S(143 – t، جہاں t، دیوار کا اوسط درجہ حرارت ہے) = a2S(t – t_چلدا، جہاں t_چلدا، حرارت پہنچانے والے مادہ کا اوسط درجہ حرارت – △tm ہے)۔
اس سوال میں حرارت پہنچانے والے مادہ کا اوسط درجہ حرارت 143 ہے، لہذا t_چلدا کی قیمت 143 – 30.7 ہوگی۔ (دراصل، t_چلدا کی قیمت کو تقریباً (15 + 45)/2 کے برابر سمجھا جاسکتا ہے، لیکن اس سے حسابات میں کچھ فرق پڑ سکتا ہے۔)
اگر کوئی سمجھ نہ پائے، تو براہِ کرم براہِ راست Q = KS△tm = a1S(143 – t) کے فارمولے کا استعمال کرکے حل تلاش کرے۔
دیوار کے درجہ حرارت کا حساب لگانے کے لئے، درج ذیل فارمولے کا استعمال کیا جاسکتا ہے:
(143 – tw) / (1/α1) = (tw – (15 + 45)/2) / (1/α2)
(143 – tw) / (1/α1) = (tw – (15 + 45)/2) / (1/α2)