Calcular el consumo de energía utilizando calor específico y latente
Calcular el consumo de energía utilizando calor específico y calor latente para el Horno de fusión de plata
Todos los metales tienen diferentes tasas de fusión en determinada potencia de kW. En muchos casos la temperatura de fusión de un metal compuesto será la temperatura de ebullición de otro metal compuesto en el mismo metal líquido. En aleaciones de acero, el metal compuesto tiene una tasa de fusión diferente en una potencia diferente.
En el Horno de fusión de plata, la potencia teórica requerida (kW) se puede calcular utilizando el calor específico y el calor latente del metal. Cada metal tiene calor específico y calor latente diferentes.
La potencia necesaria para el horno de fusión de plata se puede calcular utilizando la siguiente teoría.
Calor específico: El calor específico de una sustancia se define como la cantidad de julios (o calorías) necesaria para cambiar la temperatura de exactamente 1 g de una sustancia por exactamente 1 C.
Calor latente: La cantidad de calor absorbido o liberado cuando una sustancia cambia su estado físico a temperatura constante, por ejemplo, de un sólido a un líquido en su punto de fusión, o de un líquido a un gas en su punto de ebullición.
Calor específico de la plata: 0,237 J / g ° C
Calor latente de la plata: 11 J / g
Temperatura de fusión de la plata: 961 C
En comparación con la colada directa, la colada de cuchara donde la distancia recorrida desde el horno de fusión a la zona de colada es mayor, la temperatura de colada está del lado superior. En tales casos la necesidad de potencia es mayor para la misma tasa de producción. Las siguientes pérdidas de temperatura deben considerarse durante el cálculo de la potencia en el horno de fusión de plata:
Pérdidas de temperatura: 45°C horno a cuchara
20-35 C súper calentamiento
Por lo tanto, 961 C + 80 C = 1041 para el sangrado
Masa = 1 ton = 1000 kg
= 1000 x 10^3 gm
= 1 x 10^6 gm
Calor específico requerido Q 1= masa x calor específico x cambio de temp.
Q 1= 1 x 10^6 gm x 0.237 J/g C x (1041 – 25) 1041 C = Temperatura de fusión
Q 1= 2.41 x 10^8 J 25 C = Temperatura ambiente
Calor latente requerido Q 2 = masa x calor latente
Q 2 = 1 x 10^6 gm x 1.05 x10^2 J/gm
Q 2 = 1.05 x 10^8 J
Energía total requerida para fundir una tonelada de plata = Calor específico + Calor latente
= Q 1 + Q 2
= 2.41 x 10^8 J + 1.05 x 10^8 J
= 3.19 x 10^8 j
Sabemos que, 1 J = 2.78 x 10^ -7 kWh
Por lo tanto la potencia requerida en kWh = 2.78 x 10^-7 x 3.19 x 10^8 = 88.682 kWh
Mediante la teoría anterior, la potencia requerida se puede calcular para numerosas aplicaciones de calentamiento, endurecimiento y de fusión por inducción. Aquí, el calor latente sólo cuenta para la aplicación de fusión. El calor latente sólo se considera cuando el metal se transfiere de fase como sea de sólido a líquido. Por lo tanto, no se tendrá en cuenta para la aplicación de calentamiento y de endurecimiento.
