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एक औधौगिक प्रक्रम में $10\, kg$ जल को प्रति घण्टे $20°C$ से $80°C$ तक गर्म किया जाता है। ऐसा करने के लिए $150°C$ ताप वाली भाप को एक बॉयलर से पानी मे डूबी हुई ताम्र कुण्डलियों में प्रवाहित किया जाता है। भाप कुण्डलियों मे संघनित हो जाती है एवं बॉयलर को $90°C$ जल के रूप में वापस कर दी जाती है प्रति घण्टे कितने $kg$ भाप की आवश्यकता होगी (भाप की विशिष्ट ऊष्मा $= 1 \,cal /gm°C $ एवं वाष्पन की गुप्त ऊष्मा $= 540 cal/gm)$
$1 \,gm$
$1\, kg$
$10 \,gm$
$10 \,kg$
Solution
माना प्रतिघंटे $m\, kg$ भाप की आवश्यकता होती है।
भाप द्वारा मुक्त ऊष्मा तीन चरणों में प्रयुक्त होती है।
$(i)$ $150°C$ की भाप की भाप $\xrightarrow[{{Q_1}}]{}100^\circ C$ steam
$Q_1 = mc_{Steam} \Delta \theta = m \times 1 \,(150 -100) = 50 \,m \,cal$
$(ii)$ जब $150°C$ की भाप का जल $\xrightarrow[{{Q_2}}]{}100^\circ C$ water
$Q_2 = mL_V = m \times 540 = 540 m cal$
$(iii)$ जब $100°C$ का जल का जल $\xrightarrow[{{Q_2}}]{}90^\circ C$ water
$Q_3 = mc_W \Delta \theta = m \times 1 \times (100 -90) = 10 m cal$
अत: भाप द्वारा प्रदाय कुल ऊष्मा $Q = Q_1 +Q_2 + Q_3 = 600 \,mcal$ … $(i)$
$10\, kg$ जल द्वारा ली गई ऊष्मा
$Q' = m{c_W}\Delta \theta = 10 \times {10^3} \times 1 \times (80 – 20) = 600 \times {10^3}cal$
अत: $Q = Q' ⇒ 600 m = 600 \times 10^3$
$==> m = 103 gm = 1kg.$
