Termodynamik - Värme överförd från kompressor

Luft komprimeras i en idealt arbetande kompressor från 1 bar och 20°C till 5 bar.
Kompressorns mantel kyls kontinuerligt med vatten, så att luftens sluttemperatur blir 100°C.
Hur mycket värme överförs till vattnet per kg komprimerad luft?

Jag tolkar 'Ideal Arbetande' som Adiabatisk, dvs ingen förlust i värme.

Därför använder jag formeln för Adiabatiska Ideala gaser $\frac{T_{1}}{T_{2}} = {(\frac{p_{1}}{p_{2}})}^{\frac{κ - 1}{κ}}$ då $κ$ för luft är känd till att vara 1.4, och p1,
p2, T1 kända får jag ett värde på T2 som jag tänker vore temperaturen luften skulle ha efter komprimering i icke kylt fall.

Detta ger ett T2 på 464.2967 K. För ideal gas gäller $∆ h = c_{p} ∆ T$ . Det är känt att $c_{p}$ för luft är ca 1, och $∆ T$ tänker jag är skillnaden mellan T2 och temperaturen på vattnet som kyler, dvs $T_{c} = 100 ° C = 373.15 K$ , vilket ger $∆ T = 464.2967 - 373.15 = 91.1467$ K

Vilket skulle medföra att $∆ h = 91.1467 \frac{k J}{k g}$ vilket är inkorrekt svar. Korrekt svar skall vara $73 \frac{k J}{k g}$ .

Vad gör jag fel?

Det är inte adiabatiskt eftersom värme kyls bort.

Det kan jag gå med på. Vilket grundantagande bör jag istället göra?

Rätt typiskt att inte få svar på ett problem då det faktiskt är någorlunda svårt.

Det är inte tillåtet att bumba sin tråd inom 24h och tänk på att i forumet håller vi god ton, se reglerna. /Admin

1.8 Det är inte tillåtet att bumpa sin tråd inom ett dygn efter att du har postat tråden.
Bumpa betyder att en tråd flyttas upp i forumet genom att skriva inlägg i tråden som är tomma eller saknar mening i sammanhanget.
2.1 Iakttag vanlig etikett - använd ett vårdat språk, var trevlig och håll god ton.

Du ska nog tolka det som en polytrop process. En väg att gå är att ta reda på indexet(som brukar benämnas n tror jag) för den polytropa process(där du har p1, p2, t1 och t2). Du kan sedan beräkna den specifika värmekapaciteten för processen för att direkt få ut den bortförda värmen. Alternativt kan du genom att ta reda på arbetet och inre energin använda dig av första huvudsatsen för att få fram den bortförda värmen.

Svara

Visa senaste svar