Toplotna moč in tlak

Tehnika. Kako deluje...? Zakaj ne moremo narediti...?
Post Reply
Pilgrim
Posts: 6
Joined: 26.9.2015 9:41

Toplotna moč in tlak

Post by Pilgrim » 26.9.2015 11:05

Pozdravljeni,

Prosil bi, če lahko potrdite oz. razložite ali prav razmišljam pri spodaj navedenih primerih.

1. Kako je lahko toplotna moč odvisna samo od spremembe temperature in ne od dejanske vrednosti temperature.
Npr. imamo \(1000 l\) vode, ki jo želimo segreti za \(50^\circ K\), torej sledi:
\(Q=m*c*\Delta T=1000*4200*50=210 MJ\) in če to želimo narediti v 1 uri to znese zaokroženo \(58 kW\)
Predpostavimo, da imamo dva vira toplote. Prvi ima na razpolago vodo temperature v dovodu \(80^\circ C\) in v povratku \(60^\circ C\) in drugi vir temperaturo v dovodu \(120^\circ C\) in v povratku \(100^\circ C\).
Glede na to, da je zmeraj v izračunu upoštevan samo \(\Delta T\), ki je v obeh primerih \(20^\circ K\) dobimo pri istem pretoku za oba vira isto toplotno moč.
Torej pri pretoku \(0.7 kg/s\) dobimo za oba vira isto moč (ker je isti \(\Delta T\) ) čeprav bi pri viru z višjo temperaturo dovoda in povratka pričakoval večjo moč. Kje ga lomim?

2. Ali je tlak oz. bolje rečeno padec tlaka v zaprtem sistemu neodvisen od lege cevi? Recimo, da imamo enostaven sistem cevi s črpalko, ki ga postavimo v tri različne lege (vodoravno, pod kotom \(45^\circ\) in navpično). Pretok v ceveh je isti v vseh treh primerih, samo lega se spremeni. Mislim, da je padec tlaka neodvisen od lege cevi (odvisen je od hrapavosti cevi, dolžine cevi, pretoka, temperatur...). Ampak, če so vsi ti parametri isti lega nima nobenega vpliva. Pri postavitvi cevi pod kotom \(45^\circ\) ali navpično deluje na sistem gravitacija, ki v dovodni cevi "zavira" gibanje pri povratku pa za enako vrednost "pospešuje" gibanje. Prilagam skico za lažjo predstavitev.

lp
Attachments
crp.JPG

derik
Posts: 2043
Joined: 6.3.2010 9:04

Re: Toplotna moč in tlak

Post by derik » 26.9.2015 15:05

1. Se ti morda zdi tudi, da je težje iti po stopnicah iz 10. v 11. nadstropje, kot pa iz 1. v 2. ?

Pilgrim
Posts: 6
Joined: 26.9.2015 9:41

Re: Toplotna moč in tlak

Post by Pilgrim » 27.9.2015 9:35

Seveda, ker se do 10. nadstropja že kar utrudim. :D
Na to sem pomislil zato, ker se v enačbah hidrodinamike pojavlja gravitacijski pospešek \(g\)

User avatar
shrink
Posts: 14405
Joined: 4.9.2004 18:45

Re: Toplotna moč in tlak

Post by shrink » 28.9.2015 2:08

1. Ker je sprememba potencialne energije enaka, (saj je sprememba višine enaka), se enako utrudiš. In podobno je pri toploti, saj je sprememba temperature enaka.

2. Seveda je pomembna lega cevi; namig: Bernoullijeva enačba.

Pilgrim
Posts: 6
Joined: 26.9.2015 9:41

Re: Toplotna moč in tlak

Post by Pilgrim » 28.9.2015 19:28

1. Saj to me muči. Kako je lahko upoštevana samo razlika temperature? Človek bi pričakoval (pri enakem pretoku, enaki spremembi temperature, vendar pri višji temperaturi \(120^\circ C > 80^\circ C\) večjo toplotno moč.

2. Saj \(g\) sem videl da se pojavlja v Bernoullijevi enačbi, ampak ali to drži za zaprt sistem?

User avatar
shrink
Posts: 14405
Joined: 4.9.2004 18:45

Re: Toplotna moč in tlak

Post by shrink » 29.9.2015 0:14

1. Toplota, ki jo sistem prejme ali odda, je sorazmerna le z razliko temperatur (to je fizikalna zakonitost). In ker je toplotni tok toplota na časovno enoto, je ravno tako sorazmeren z razliko temperatur.

2. Seveda, velja tudi za zaprt sistem.

Post Reply