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Tutorium Technische Thermodynamik SS 2013

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Aufgabenteil 2



Aufgabe 1

Wie hoch ist der Druck in einem Dampfdruckbehälter, wenn die Temperatur 150°C beträgt?
Wie hoch ist die Temperatur wenn der Druck 3 bar beträgt?

Lösung

a) geg.: O=150°C; A= 10,196; B= 1730,63; C= 233,42

log(p) = A - B/(O+C)
p = 10^(A - B/O+C)
p= 4,76 bar

b) geg.: p = 3bar

O = B/(A-log(p)) - C
O = 133°C


2. Aufgabe

In einem Kochtopf befindet sich 1 kg Wasser mit einer Temperatur von 15°C. Über eine Herdplatte wird eine Heizleistung von 2 kW zugeführt. Wie lange dauert es bis das Wasser vollständig verdampft ist?

Lösung:

Q= Q*Delta t
Q'= 2000W
Q= m*c*DeltaT+m*r0
r0= 2256,9*10^3 J/kg
Q= 2612710 J
Delta t = Q/Q' =1306s =rund 21,7min.


3. Aufgabe

In einem Raum von 100 m^3 erzeugt ein Luftbefeuchter 500 g Dampf pro Stunde. Die Raumtemperatur beträgt konstant 25°C und die relative Luftfeuchte beträgt zu Beginn 40%. Nach welcher Zeit kommt es zu Kondensat an den Fenstern, wenn diese eine Oberflächentemperatur von 15°C haben?

Lösung:

geg.: mD=500g/h = 1,388*10^-4 kg/s; V = 100m^3; phi1 = 40%
O1 = 25°C; OF=15°C
xl =( 0,6222*phi1)/(p/ps-phi1)
Ps(25°C)=3166,5Pa
x1=7,88*10^-3 kg/kgLuft
p=(1+x)/(x+0,622)*p/Rs*T=1,18kg/m^3
m=p*V=117,98kg
mL=m/l+x = 117,06kg

Sättigungsfeuchte für 15°C; Ps(15°C)=1704,1Pa
xs(15°C)=0,6222- Ps(15°C)/P-Ps(15°C)=0,0106kg/kgLuft
mD' *t = mD - mD0
mD = mLx
mD' *t = mL*(xs(15°C)-x1)
t = mL*(xs(15°C)-x1)/mD' = 2297s = rund 38,3 min.

PDF Dokument Aufgabenteil 2



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