W zadaniu podano zapotrzebowanie ciepła dla samego prażenia: 804 kJ na 1 kg NaHCO3 (surowiec jest już wstępnie ogrzany do temperatury procesu, więc nie doliczasz dodatkowego ogrzewania). Trzeba policzyć, ile ciepła ma zostać dostarczone do materiału, a następnie skorygować wynik o straty.
Krok 1: przeliczenie masy
3 t = 3000 kg.
Krok 2: ciepło wymagane przez proces
Qproc = 804 kJ/kg · 3000 kg = 2 412 000 kJ.
To jest energia, która musi realnie trafić do wodorowęglanu, aby zaszło prażenie.
Krok 3: uwzględnienie strat ciepła 20%
Jeżeli straty całkowite wynoszą 20%, to do procesu dociera 80% wyprodukowanego ciepła. Zależność ma postać:
Qproc = 0,8 · Qprod, więc
Qprod = Qproc/0,8 = 2 412 000/0,8 = 3 015 000 kJ.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- "2412000 kJ" pomija straty ciepła, czyli podaje tylko zapotrzebowanie procesu, a nie produkcję ciepła w źródle.
- "3015 kJ" i "2412 kJ" wynikają zwykle z błędu jednostek (potraktowanie 3 t jak 3 kg albo "zgubienie" trzech zer przy przejściu z ton na kilogramy) lub z niekontrolowanego skracania liczb.
Wskazówka kontrolna (rzędu wielkości): 804 kJ/kg to ok. 0,8 MJ/kg. Dla 3000 kg daje to ok. 2400 MJ = 2,4 mln kJ, a po doliczeniu strat wynik powinien być większy (ok. 3,0 mln kJ). Taka kontrola szybko wyłapuje odpowiedzi zbyt małe o tysiąc razy.
