平成25年度 問35 化学プロセス
向流式二重熱交換器を用いて、85℃の高温流体を質量流量5 kg s-1の割合で流し、45℃まで冷却したい。35℃の冷却水を用いた場合、冷水の最小所要流量として最も近い値はどれか。
なお、高温流体の比熱は2.09×103 J kg-1 K-1、冷却水の比熱は4.18×103 J kg-1 K-1とする。
①
1 kg s-1
②
2 kg s-1
③
3 kg s-1
④
4 kg s-1
⑤
5 kg s-1
正答
② 2 kg s -1
正答は2番です。
高温流体の熱交換量を計算します。
(85-45) K × 2.09×103 J kg-1 K-1 ×5 kg s-1＝418×103 J/s
高温側が与えた熱量が全て低温側に与えられるとして、低温流体の流量を計算します。
(85-35) K × 4.18×103 J kg-1 K-1 ×V kg s-1＝418×103 J/s
V＝2 kg s-1
