3. Практичні задачі

1. Визначити величину потрібної витрати газу (Q^р_н =30 МДж/м³) у газовому водонагрівачі, що має ККД 80%, для одержання 250 кг у годину гарячої води з температурою 70°С. Температура води на вході в апарат 10°С.

2. Визначити коефіцієнт тепловіддачі від стінки змійовика парового водонагрівача до води, якщо температура пари, стінки та води рівні відповідно 110°С, 100°С, 60°С, а коефіцієнт тепловіддачі від пари до стінки складає 3000 Вт/м^{2 0}С.

3. Визначити товщину ізоляції жарочної шафи, яка працює у закритому приміщенні, якщо температура у камері шафи 250°С, а температура навколишнього середовища 25 °С. В якості теплоізоляційного матеріалу використовується пенопласт (λ = 0,041 Вт/м∙^оС).

4. У конвективному газоході кип'ятильника продукти згоряння, які мають температуру 600°С, передають тепло воді, яка має температуру 90°С. Визначити температуру стінки, через яку передається тепло, якщо коефіцієнт тепловіддачі від продуктів згорання до стінки у 100 разів менший за коефіцієнт тепловіддачі від стінки до води.

5. Визначити витрату пари у паровому кип'ятильнику продуктивністю 200 кг на годину, якщо ентальпія пари на вході у кип'ятильник складає 2600 кДж/кг, ентальпія конденсату - 560 кДж/кг, а ККД кип'ятильника - 80%. Температура води, що надходить у кип'ятильник +8°С.

6. Визначити витрату електроенергії у електричного кип'ятильника продуктивністю 150 кг/год. за 15 хвилин роботи, якщо температура води на вході у кип'ятильник +15°С, а ККД 95%.

7. Визначити ККД електричного харчоварочнго котла при стаціонарному режимі роботи, якщо кількість випарюваної вологи за годину роботи складає 7 кг (r = 2256 кДж/кг), а втрати тепла у навколишнє середовище складають 40% від корисно-використаного тепла.

8. Визначити продуктивність газового водонагрівача, який має ККД 75%, якщо за годину роботи згоряє 1,5 м³ газу (Q^р_н = ЗО МДж/кг), а температура води на вході і на виході водонагрівача складає відповідно 20°С і 80°С.

9. Визначити температуру на поверхні жарочної шафи, якщо температура у камері шафи складає 200°С, а товщина теплової ізоляції становить 0,03 м. У якості теплової ізоляції використовується альфоль (λ == 0.059 Вт/м-°С).

10. Скільки потрібно додати холодної води з температурою 15°С до гарячої води з температурою 75°С, щоб отримати 20 кг теплої води з температурою 40°С.

11. Визначити потрібну витрату дров (Q^р_н= 10,2 МДж/кг) у твердопаливному кип'ятильнику, що має ККД 60%, для одержання 100 кг кип'ятка у годину, якщо температура води на вході у кип'ятильник становить 20°С.

12. Визначити витрату електроенергії на процес нагріву 10 кг води з температурою 10°С і її повного випаровування, що проводиться на електроплиті, якщо її ККД становить 45%. Час протікання процесу 1,5 години. Втратами тепла на розігрів посуду знехтувати.

13. Визначити коефіцієнт тепловіддачі від стінки змійовика парового водонагрівача до води, якщо температура пари, стінки і води рівні відповідно 115 °С, 102°C, 70°C, а коефіцієнт тепловіддачі від пари до стінки становить 2500 Вт/(м² ∙^оС).

14. Визначити потрібну витрату газу (Q^р_н= 35,8 MДж/м^з) y газовому водонагрівачі, що має ККД 80%, для одержання 200 кг гарячої води в годину з температурою 80°С. Температура води на вході в апарат 15°С.

15. У конвективному газоході кип'ятильника продукти згоряння, які мають температуру 700°С, передають тепло воді, що має температуру 95°С. Визначити температуру стінки, через яку передається тепло, якщо коефіцієнт тепловіддачі від продуктів згорання до стінки у 90 разів менший за коефіцієнт тепловіддачі від стінки до води.

16. Визначити товщину ізоляції жарочної шафи, яка працює у закритому приміщенні, якщо температура у камері шафи 200°С, а температура навколишнього середовища 18°С. У якості теплоізоляції шафи використовується шлаковата (λ = 0,051 Вт/м-°С).

17. Визначити витрату електроенергії у електричного кип'ятильника продуктивністю 25 кг/год. за 30 хвилин роботи, якщо температура води на вході у кип'ятильник 20°С, а його ККД складає 90%.

18. Визначити витрату пари у паровому кип'ятильнику продуктивністю 100 кг/год., якщо ентальпія пари на вході у кип'ятильник складає 2750 кДж/кг, ентальпія конденсату 540 кДж/кг, а ККД кип'ятильника 90%. Температура води, що надходить у кип'ятильник, 12°С.

19. Визначити потужність електричного харчоварочного котла при стаціонарному режимі роботи, якщо кількість випареної вологи за годину роботи складає 5 кг (r =2258 кДж/кг), а витрати тепла в навколишнє середовище складають 50% від загальних витрат тепла.

20. Визначити температуру на поверхні жарочної шафи, якщо температура у камері шафи становить 220°С, товщина теплової ізоляції 0,024м. У якості теплової ізоляції використовується шлаковата (λ = 0,051 Вт/м∙°С).

21. Визначити продуктивність газового водонагрівача, який має ККД 85%, якщо за годину роботи у ньому згорає 0,8 м³ газу (Q^р_н = 34,5 МДж/м³), а температура води на вході та на виході водонагрівача становить відповідно 15°С і 90°С.

22. Визначити потрібну витрату дров (Q^р_н = 10,1 МДж/кг) у твердопаливному кип'ятильнику, що має ККД 55%, для одержання 50 кг кип'ятку на годину, якщо температура води на вході в апарат становить 10°С.

23. Скільки потрібно добавити холодної води з температурою 10°С до гарячої води з температурою 80°С, щоб отримати 100 кг теплої води з температурою 36°С?

24. Визначити витрату електроенергії на процес нагріву 20 кг води з температурою 15°С і її повного випаровування, що проводиться на електроплиті, якщо втрати тепла у навколишнє середовище складають 40% від загальних втрат. Час протікання процесу 2 години. Втратами тепла на розігрів посуду знехтувати.

25. Визначити потрібну витрату газу (Q^р_н = 32,4 МДж/м) у газовому водонагрівачі, що має ККД 65%, для одержання 100 кг у годину гарячої води з температурою 75°С. Температура води на вході в апарат 12°С.

26. Визначити коефіцієнт тепловіддачі від стінки змійовика парового водонагрівача до води, якщо температура пари, стінки і води рівні відповідно 105°С, 100°С, 40°С, а коефіцієнт тепловіддачі від пари до стінки складає 3200 Вт/(м²∙^оС).

27. Визначити товщину ізоляції жарочної шафи, яка працює у закритому приміщенні, якщо температура у камері шафи 300°С, а температура навколишнього середовища 28°С. У якості теплоізоляційного матеріалу використовується альфоль (λ = 0,051 Вт/м∙⁰С).

28. У конвекційному газоході кип'ятильника продукти згорання, які мають температуру 650°С, передають тепло воді, яка має температуру 85°С. Визначити температуру стінки, через яку передається тепло, якщо коефіцієнт тепловіддачі від продуктів згорання до стінки у 105 разів менший за коефіцієнт тепловіддачі від стінки до води.

29. Визначити витрату пари у паровому кип'ятильнику продуктивністю 150 кг/год., якщо ентальпія пари на вході у кип'ятильник складає 2500 кДж/кг, ентальпія конденсату - 550 кДж/кг, ККД кип'ятильника - 94%. Температура води, що надходить у кип'ятильник 10°С.

30. Визначити витрату електроенергії в електричного кип'ятильника продуктивністю 100 кг/год. за 45 хвилин роботи, якщо температура води на вході в кип'ятильник 10°С, а ККД - 93%.

31. Визначити потужність електричного харчоварочного котла при стаціонарному режимі роботи, якщо кількість випареної вологи за годину роботи складає 4 кг (r=2258 кДж/кг), а втрати тепла в навколишнє середовище складають 32% від корисно використаного тепла.

32. Визначити продуктивність газового водонагрівача, який має ККД 80%, якщо за годину роботи згорає 1 м³ газу (Q^р_н = 32 МДж/кг), а температура води на вході та на виході водонагрівача складає відповідно 15°С і 75°С.

33. Визначити температуру на поверхні жарочної шафи, якщо температура у камері шафи складає 180°С, а товщина теплової ізоляції становить 0,025 м. У якості теплової ізоляції шафи використовується шлаковата (λ = 0,051 Вт/м∙°С).

34. Скільки потрібно додати холодної води з температурою 10°С до гарячої води з температурою 85°С, щоб отримати 40 кг теплої води з температурою 45°С?

35. Визначити потрібну витрату дров (Q^р_н = 10,2 МДж/кг) у твердопаливному кип'ятильнику, що має ККД 65%, для одержання 200 кг кип'ятку в годину, якщо температура води на вході у кип'ятильник становить 15°С.

36. Визначити витрату електроенергії на процес нагріву 15 кг води з температурою 18°С і її повного випаровування, що проводиться на електроплиті, якщо витрати тепла у навколишнє середовище складають 50% від загальних втрат. Час протікання процесу 3 години. Витратами тепла на розігрів посуду знехтувати.

37. У конвективному газоході кип'ятильника продукти згорання, що мають температуру 800°С, передають тепло воді, яка має температуру 85°С. Визначити температуру стінки, через яку передається тепло, якщо коефіцієнт тепловіддачі від продуктів згорання у 101 рази менший за коефіцієнт тепловіддачі від стінки до води.

38. Визначити коефіцієнт тепловіддачі від стінки змійовика парового водонагрівача до води, якщо температура пари, стінки і води рівні відповідно 115°С, 102°С, 85°С, а коефіцієнт тепловіддачі від пари до стінки складає 2500 Вт/(м²∙^оС).

39. Визначити витрату електроенергії у електричному кип'ятильнику продуктивністю 150 кг/год. за 10 хвилин роботи, якщо температура води на вході у кип'ятильник 10°С, а ККД кип'ятильника - 90%.

40. Визначити продуктивність газового водонагрівача, який має ККД 70%, якщо за годину роботи згорає 0,25 м³ газу (Q^р_н = 38,2 МДж/кг), а температура води на вході та на виході водонагрівача складає відповідно 10°С і 70°С.