uppvärmning av flod
Kolkraftverket producerar inte bara elektricitet utan också värme. 15% av värmen tas bort via ett kyltorn och 85% av värmen leds ut i en flod. Vattnet i floden har ett flöde av 115 m3/sekund och en temperatur av 18°C. Vad blir temperaturen av vattnet efter kolkraftverket (temperaturförändring)?
Titta på energi (effekt) balans mellan elektricitet och värme och total installerad effekt
Hur mycket värme tas bort via kyltornet och via floden?
Kom ihåg hur Watt och Joule hänger ihop
Identifiera parametern i ekvationen nedan som vi söker i uppgiften och lös ekvationen därefter. Vi kan använda vattens densiteten av 1 kg/L (=1 Mg/m3)
Du använder följande ekvation: dH/dt = cp * dT/dt * ṁ
dH/dt = entalpiförändring, MJ/s, här i form av värmeeffekt.
cp = specifik värmekapacitet vid konstant tryck (4,186 MJ/Mg*K = 4,186 J/g * K)
dT/dt = temperaturförändring i Kelvin
ṁ = flödet, m3/s
Jag förstår inte hur jag ska använda flodens temperatur på 18C ?
Min lösning:
Mängd värme som tas bort via floden och kyltornet är väl;
3000 MW / 0.45 - 3000 = 3666.7 MW totala förluster
3666.7 * 0.85 = 3116.7 MW. förluster till floden
3666.7*0.15=550. MW förluster till kyltornet
3116.7 MW= 3116.7 MJ/s = 4,186 *dt/dt*115 = 6.47437629 (Mg*k/m^3] och sedan delar man med vattnets densitet för att få enheten K . 6.47437629 Mg*k/m^3 / 1 [MG/m^3] =6.47 kelvin. Men det är väldigt kallt då svaret borde vara något stort i och med att det ska vara en upphettning.
Om vattnet blir 6,5 grader varmare så blir det 24,5 grader i stället för 18. Klart mer badbart, tycker jag.
jo självklart men är svaret att adera 6.5 Kelvin till vattnet temperatur ?
Du har ju: (som du skrev)
dT/dt = temperaturförändring i Kelvin
dvs en förändring. Förändringar sker från en viss absolutpunkt, sk randvillkor. Tänk 0 Watt på värmeelementet som värmer ditt tevatten. 0 Watt är en spisplatta som ej är påslagen. Då blir vattnet 0 grader varmare, dvs det behåller sin ursprungsgtemperatur. Orsakar effekten en tempökning sker den från ursprungsvärdet.
Hoppas att 6.5 K är rätt uträknat!
Ja, det står ju att man skall beräkna vattnets temperatur efter kolkraftverket.
Läsförståelse är till och med viktigare än att rita upp uppgiften!