Определение полезной мощности нагрева

[Игорь]

Колонна работает на себя - отбора нет. Скорость вытекания воды из дефлегматора - 20 литров в час. При этом температура воды на входе - 12 градусов, а на выходе - 55.
Какова полезная мощность нагрева и какова мощность тепловых потерь, если аристоновский ТЭН в кубе имеет мощность 2.5 кВт (при 230 вольтах), и на него подается 166 вольт?

[Дед]

Ух ты! Полгода не был на форуме, а тут зашел - задачи, очень интересно! И полезно к тому же.
Попробую вспомнить давно забытую физику.

Мощность нагрева прямо пропорциональная напряжению: P=U x I. Ток на меняется, поэтому во сколько раз напряжение меньше номинального, во столько раз меньше исходная мощность: (166 / 230) х 2500 = ~ 1804 (Вт)

Неправильно. Ток не постоянен, а по закону Ома прямо пропорционален напряжению.
P = U x I       I = U/R     P = U² / R
Сопротивление ТЭНа не меняется, поэтому мощность прямо пропорциональна квадрату напряжения.
(166 / 220)² х 2500 = 1423 ватта

Полезную мощность найдем из расчета количества теплоты, необходимого на нагрев 20 л воды за 1 час на (55-12)=43 градуса по формуле: Q = C x m x (T вых - T вх), где С - удельная теплоемкость воды, m - масса воды (1 л - 1 кг),  T вых и T вх - температуры воды на входе и на выходе. Т.к. мощность равна энергии потраченной за определенное время, то Pполез.= Qполез. \ t = (с x m x  (T вых - T вх)) \ t = (4183*20*(55-12)) / 3600 = ~999 (Вт), короче, ~ 1 кВт. Ну и ~ 0,8 кВт - потери (немало, однако, для реальных условий).
Вроде нигде не накосячил?

Во второй части все верно.

Итог получается. такой. затрачено 1423 ватта, до дефлегматора дошло 1000, потеряно 423 ватта. Вполне реальная ситуация при плохо утепленном кубе.

Шаг в сторону.

Если в начале ректификации (температура в кубе - 80 градусов) потери составляют 423 ватта, то в конце они будут уже 564 ватта, и если в начале полезная мощность составляла 1000 ватт, то в конце она снизится до 859 ватт, то есть поступление спирта в дефлегматор снизится на 15%. Если при этом не уменьшить отбор, флегмовое число заметно снизится.

[engine]

""""Вроде нигде не накосячил?""""


http://labspirt.com/forum/index.php?topic=486.0

[Дед]

Спасибо за поправки. Да, все позабывал.. а диплом учителя физики знаний не прибавляет)))

[Игорь]

Да, все позабывал

Тем-то и полезно наше занятие, что не позволяет склерозу развиться быстрее цирроза. Запишите в цитатник.

[Xen]

А почему считаете при 220в, если задано 230.
Мощность на ТЭНе 1302Вт. При 166в.

[Игорь]

Пардон, сам поставил условие, сам первым и забыл. А ведь специально подгонял условие под более-менее круглые значения ответа. Значит склероз все-же развивается...

[Дед]

Значит склероз все-же развивается...

Может, дело в том, что информация с экрана монитора воспринимается заметно (по крайней мере у меня) хуже чем с бумаги. Рассеивается внимание, устают глаза..

Spoiler

Недавно возобновил давно забытое свое увлечение - начал читать книги! Получил массу удовольствия и знаний.
Все же ничто не заменит книгу. И живое общение.

[close]

[GrOV]

Дед,

Spoiler

Оффтоп, позже сотру: как сделать чтобы скрывался/раскрывался текст?

Есть такая кнопочка - спойлер - знак радиации
Печатаешь текст, потом выделяешь его и жмёшь кнопку радиации

[close]

[Дед]

Спасибо!