Welcome, Guest. Please login or register.

Autor Subiect: Un radiator...  (Citit de 3238 ori)

0 Membri şi 1 Vizitator vizualizează acest subiect.

Alexandru Rautu

  • Vizitator
Un radiator...
« : Iunie 10, 2008, 03:35:25 p.m. »
O problemă clasică de termodinamică, ce mi-am amintit-o din vremea "olimpiadelor la fizică":    :)

Un radiator care functionează cu temperatura t2= 60 oC este plasat într-un mediu înconjurător unde temperatura
este t0= 20 oC. Ce cantitate minimă de căldură trebuie eliberată de radiator pentru a vaporiza m= 3 kg de apă,
deja încălzită la temperatura de fierbere (t1= 100 oC). Căldura latentă specifică de vaporizare a apei este 2,26 MJ/Kg.



ionut

  • Vizitator
Re: Un radiator...
« Răspuns #1 : Iunie 16, 2008, 12:25:21 p.m. »
  Buna,
  Mediul inconjurator are nevoie de ceva parametri ? Cum se face contactul termic intre radiator si apa?

Alexandru Rautu

  • Vizitator
Re: Un radiator...
« Răspuns #2 : Iunie 16, 2008, 12:42:26 p.m. »
De ce ar fi atat de important cum se realizeza contactul termic? Problema cere cantitatea minima de caldura, deci e un caz ideal in care toate cele trei sisteme (radiator, vasul cu apa si mediul inconjurator) schimba caldura. Cum schimba caldura ? Ehhh.. legea a doua a termodinamicii si teorema lui Carnot poate va ajuta cu ceva...

ionut

  • Vizitator
Re: Un radiator...
« Răspuns #3 : Iunie 16, 2008, 12:53:12 p.m. »
    Ok Alex, am inteles. Cuvantul "minim" spune ceva. De explicatia asta aveam nevoie

chimistul

  • Vizitator
Re: Un radiator...
« Răspuns #4 : Decembrie 11, 2008, 12:42:07 a.m. »
daca bine mai stiu eu:

Q=m Cp dt  dar m-as mira sa poti da caldura de la un radiator de la 60 grade la apa la 100 grade. Fara lucru mecanic cam greu!

Alexandru Rautu

  • Vizitator
Re: Un radiator...
« Răspuns #5 : Ianuarie 09, 2009, 11:38:35 p.m. »

Caldura necesara vaporizarii apei prin fierberea a apei este: Q_0=m \lambda. In figura de mai jos avem dispozitivul folosit pentru vaporizarea apei, constand dintr-un motor termic ideal M si o pompa de caldura ideala P.



Pompa de caldura este o masina termica, care preia caldura de la corpul rece, furnizand-o celei calde, printr-un consum de energie (lucru mecanic). Motorul preia de la radiator caldura Q_1 si cedeaza apei fierbinti caldura Q_2, efectuand pentru acesta un lucru mecanic, L. Pompa de caldura P foloseste acest lucru mecanic pentru a prelua din mediul inconjurator caldura Q_3 si pentru a ceda apei fierbinti caldura Q_4. Randamentul motorului termic, fiind:

\eta_M=\frac{L}{Q_1}=\frac{T_2-T_1}{T_2}  (din Teorema lui Carnot)

de unde rezulta:

L=Q_1\frac{T_2-T_1}{T_2};\qquad Q_2=\frac{Q_1 T_1}{T_2}

Pompa de caldura, asa cum am spus, este o masina termica ideala care lucreaza pe ciclu invers, asadar, prin analogie, putem scrie randamentul:

\eta_P=\frac{L}{Q_4}=\frac{T_1-T_0}{T_1};\qquad Q_4=L\,\frac{T_1}{T_1-T_0}=Q_1\,\frac{T_1\, (T_2 - T_1)}{T_2\,(T_1-T_0)}

Pentru vaporizarea apei este necesara caldura: Q_0= Q_2 + Q_4; de unde rezulta:

Q_1=Q_0\,\frac{T_2\, (T_1 - T_0)}{T_1\,(T_2-T_0)}

sau

Q_1=m \lambda\,\frac{T_2\, (T_1 - T_0)}{T_1\,(T_2-T_0)}


P.S. Intr-adevar temperatura radiatorului trebuie sa fie mai decat cea a apei fierbinti; sa zicem t_2= 160^{o}\text{C}