Obliczyć moc cieplną Q_o podgrzewacza azotu N_2 , jeśli temperatura azotu przed podgrzaniem wynosi t_1 = 20\degree C , a po podgrzaniu t_2 = 250\degree C . Strumień objętości powietrza wynosi V_2 = 15 \frac{m^3}{s} (odniesiony do temperatury t_2 ) , a ciśnienie p_2 = p_1 = 97,33kPa (proces izobaryczny). Gaz traktować jako doskonały.

Przeliczam temperatury:

\begin{aligned} &T_1=20+273,15=293,15K\\ &T_2=250+273,15=523,15K\\ \end{aligned}

Obliczam ciepło właściwe molowe przy stałym ciśnieniu

C_p^M=\frac{1}{2} \cdot B \cdot (i+2)=\frac{1}{2}\cdot B\cdot 7=2,91\cdot 10^4 \frac{J}{kmol\cdot K}

Obliczam ilość moli z równania Clapeyrona

pV_2=nBT_2 \rightarrow n=\frac{pV_2}{BT_2}=0,336kmol

Ciepło w przemianie izobarycznej

Q=nC_P^M(T_2-T_1)=2246,506 kW