Question

Сушка фруктов производится в электрической сушилке мощностью 10 кВт с КПД 65% . Сколько времени необходимо для получения 50 кг сухофруктов, если начальная температура фруктов 20°C, температура в сушилке 80°C, а масса готовой продукции составляет 20% от массы свежих фруктов? Удельная теплоемкость фруктов принять равной 3,8 кДж/кг*K, удельную теплоту парообразования 2,3 МДж/кг.

Answer 1

Ответ:

time = 79538,46154  сек ~ 22 час 5 мин 38 сек

Объяснение:

формулы во вложении

Answer 2

1) 50 кг - 20%

х кг - 100%

х=50•100/20=250 кг - свежих фруктов.

2) Нагреем их от 20 до 80 град: Q1=mcΔt=250•3800•60=57 000 000 Дж

3) Испарится 250-50=200 кг.

4) Для испарения потребуется Q2=mL=200•2300000=460 000 000 Дж.

5) Всего потребуется тепла Q=Q1+Q2=517 000 000 Дж.

6) Сушилка даст это тепло Q=ηPt. Тогда t=Q/ηP=

=517 000 000/(10 000•0,65)=517 000 000/6500=79 538 с≈22,1 ч.

Answer 3

Для решения этой задачи, мы должны учесть потери тепла, а также энергию, необходимую для нагрева и испарения влаги.

Сначала рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева свежих фруктов с начальной температурой 20°C до температуры в сушилке 80°C.

Q1 = масса * удельная теплоемкость * ΔT = 50 кг * 3,8 кДж/кг*K * (80°C - 20°C) = 50 * 3,8 * 60 кДж = 11 400 кДж

Затем рассчитаем количество теплоты, которое уходит в окружающую среду из-за потерь:

Q2 = Q1 * (1 - КПД) = 11 400 кДж * (1 - 0,65) = 3 990 кДж

Далее учтем энергию, необходимую для испарения влаги:

Q3 = масса воды * удельная теплота парообразования = (масса свежих фруктов - масса готовой продукции) * удельная теплота парообразования = (50 кг - 0,2 * 50 кг) * 2,3 МДж/кг = 40 кг * 2,3 МДж/кг = 92 000 кДж

Суммируем все теплоты:

Q_total = Q1 + Q2 + Q3 = 11 400 кДж + 3 990 кДж + 92 000 кДж = 107 390 кДж

Теперь можем рассчитать время, необходимое для получения 50 кг сухофруктов:

Время = Q_total / (мощность сушилки * КПД) = 107 390 кДж / (10 кВт * 0,65) ≈ 16,52 часа

Таким образом, необходимо примерно 16,52 часа для получения 50 кг сухофруктов в данной электрической сушилке.