水を煮るとき水蒸気発生量を求めたいですが、例えば水10kgを煮たら 顕熱と潜熱が必要と知っていますが

水を煮るとき水蒸気発生量を求めたいですが、例えば水10kgを煮たら
顕熱と潜熱が必要と知っていますが、
まず25℃の水を100℃まで30分間に煮るためには1745w(104.7kJ/min)が必要ですし、
あとにこれから水蒸気になるためには
潜熱がもっと必要だから、
水の潜熱は40.8kJ/mol
10kgは555molだから10kgの水の潜熱は
22666kJです
再びに
25℃の10kg水を100℃まで３０分に煮ると
104.7kJ/min * 30 = 3141kJ
そしてこの100℃の10kg水を
蒸発させるために22666kJが必要なので
すべて熱量は3141kJ+22666kJ=25807kJです、
この状態で水が蒸発して逃げる流量を求めたければどうやって計算したらよいですか？
10kgの水を蒸発させるための必要な熱量は上に書いた通りが正しいと考えますが、
私が知りたいことは100℃まで30分内に加熱させて、この水を蒸発させて蒸発流量を求めたいですが教えていただきませんか？
よろしくお願いいたします。
例えば仮に値を使ってもよいなのによろしくお願いいたします。

No.5 回答者： yhr2 回答日時： 2023/09/15 10:35

No.4 です。

蒸気表のリンク先はこちらです。
↓
https://www.gasketnavi.com/_data/pdf/technology/【資料】飽和蒸気表.pdf

No.4 回答者： yhr2 回答日時： 2023/09/15 10:32

No.3 です。

失礼しました。
最後の「質量流量→体積流量」の変換で、蒸気表の読み取りが一つずれていました。

正しくは：

100℃ での蒸気の密度は
　0.59773 kg/m^3
ですから、上記の質量流量を「体積流量」に換算すると
　2.78 [kg/h] / 0.59773 [kg/m^3] ≒ 4.65 [m^3 /h]
となります。

↓　蒸気表
chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://www.gasketnavi.com/_data/pdf/technology/ …

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2023/09/15 10:22

お示しの数値が正しいものとして、加え続ける熱量は

　1745 W (104.7 kJ/min)
をず～っと一定に維持することでよいのでしょうか？

ということは、100 ℃ までは「ほとんど蒸発しない」と仮定すると、
・100℃ の水が 100℃ の蒸気になるまでの時間は
　22666 [kJ] ÷ 104.7 [kJ/min] = 216.485･･･
≒ 216 [min]
です。
約3時間半を要します。

この間に「10 kg の蒸気」が流出するので、その質量流量は
　10 [kg] / 216 [min] ≒ 0.0463 [kg/min] = 46.3 [g/min]
≒ 2.78 [kg/h]
です。

100℃ での上記の密度は
　1.673 kg/m^3
ですから、上記の質量流量を「体積流量」に換算すると
　2.78 [kg/h] ≒ 1.66 [m^3 /h]
となります。

No.2 回答者： pooh2016 回答日時： 2023/09/15 09:48

>まず25℃の水を100℃まで30分間に煮るためには1745w(104.7kJ/min)が必要

これをどうやって計算したかが理解されてますか？
まず25℃の水を100℃まで上げるためには、
4.1868[J/g℃]×75℃×10000g＝3140kJ
これを30分で行うためには
3140000J÷30＝104.67kJ/min=104.67/60秒＝1744.5J/sec＝1744.5Ｗ
ということです。
これは104.7kJ/minを与えると25℃の水が100℃になるという意味です。

100℃になった後さらにこの熱を与え続けると、蒸発量はという質問かと思います。

22666kJ÷104.7kJ/min＝216.5min
すべてが蒸発するには216.5分かかるということです。
すなわち蒸発量は10kg÷216.5＝46.2gmin
水の蒸発速度は毎分46.2gということです。

No.1 回答者： ラズ91 回答日時： 2023/09/15 08:43

水を蒸発させるために必要な熱量はすでに計算されましたが、蒸発流量を求めるには以下のステップを考慮する必要があります。

1. 水を100℃まで加熱するために必要な熱量は3141kJです（104.7kJ/min * 30分）。

2. 水を蒸発させるために必要な追加の熱量は22666kJです。

3. これらの熱量を合計すると、総熱量は25807kJです。

4. 蒸発させたい水の質量は10kgです。

5. 蒸発流量（質量/時間）を求めるために、総熱量を所要時間で割ります。

具体的な計算は以下のようになります。

蒸発流量 = 10kg / 30分 = 0.333 kg/min

したがって、10kgの水を100℃まで30分で加熱し、その後蒸発させる場合、蒸発流量は約0.333 kg/minとなります。

この流量は水が蒸発して逃げる速さを表しています。注意してください、これは理論的な値であり、実際の状況は熱伝導率、加熱装置の効率などに影響を受けるかもしれません。計算結果はあくまで参考程度にお使いください。