107-09-12-第二章 工程學的基本概念

第二章    工程學的基本概念

1. 在加工作業可分   (1) 批示法                    (2) 連續法

2. 質量平衡

      輸入 =  輸出  + 滯留(量)

 (質量平衡(入)   (出)   （ 滯）)

Ex1： 將3%蔗糖水溶液濃度調高至15%，試問如何將100kg原液作處理?

  

  ＊       100         3   sugar  (固)                 

                                        97  water  (液)

       溶質／溶液（劑+質） ＝(3＋W)／(97＋3＋W) ＝ 15／100

                                   W = 14.1 (加入糖)

                                  只有一種答案嗎？

NOTE:  體積不能平衡

質量平衡Ex 2:

在500kg含脂肪3.3%且非脂肪固形物 (SNF) 9%的原料乳，添加一乳油來生產煉乳，此乳油含脂量25%，SNF 6.7%，而欲生成的煉乳規格為含脂8.95%，SN F（solid of non-fat）為23.5%，如何調製？  

【考量】:  1.要考量符合最終規格   2. 終量=初量+添加量，  使用乳油量設為W，得到煉乳量為P

          1. SNF平衡：500 × 9%＋W × 6.7% = P × 23.5%

          2. 脂肪平衡：500 × 3.3%＋W × 25% = P × 8.95%

 3. 能量不滅

△    能量不滅 → 輸入熱 = 輸出熱 ＋ 滯留熱

例 : 熱交換器 →  釋出能量  =  獲得能量

                 ( A介質 )    ( B介質 )

→ 前提ΔH = M × S × ΔT

                         

蕃茄醬  90 ℃  

熱交換器(管)，通以冷水 0 ℃

Water出來10 ℃，表tomato paste energy      帶走  

             

＊    蕃茄比熱2846 j/㎏℃

＊    水比熱 4187 j/㎏℃

（例）熱交換器內注入 90℃ 蕃茄醬流速為每小時100㎏熱交換管通以 0℃冷水若出水口冷水必須低於 10℃ 試問此時冷水流速多少方可使蕃茄醬降溫至20℃？ 孫P.13

利用熱交換器降溫高溫番茄 (90℃) 降至20℃        ( ←ΔH放 )

      吸熱介質→冷水 (0℃) 升至10℃              ( ←ΔH吸 )

ΔH放 = M × S ×ΔT 

            = 100(kg) × 2846 × ( 90 - 20 )

ΔH吸 = M水 × S水 ×ΔT

            = 7000 × 2846 = M水 × 4187 × ( 10 - 0 )

     M水 = 476 ( kg／hr )

4.物理量與單位

△ 比重 → 為相對數值

   △ SI單位 : g  cm  sec

 △ 物理量    能量／時間

5.

因次分析

△ 因次 → 純數字為無因次

第三章

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