Aufgaben zu Abschnitt 3: Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik

Bei einem Verfahren der Spezialchemie wird die wässrige Lösung einer chemischen Substanz unter Druck erhitzt. Hierzu wird in einem Wärmeübertrager der Volumenstrom ˙ \(\dot{V} = 50\) l/s = const mit der Temperatur t1 = 20°C auf die Temperatur t2 = 250°C erhitzt; die Dichte ist ϱ = 1020 kg/m3 = const. Die mittlere spezifische Wärmekapazität beträgt cm = 4,10 kJ/(kg K). Am Eintrittsquerschnitt in den Wärmeübertrager wird der Druck p1 = 50,0 bar gemessen, am Austrittsquerschnitt beträgt der Druck p2 = 49,0 bar; die Eintrittsgeschwindigkeit und die Austrittsgeschwindigkeit sind jeweils gleich groß; Ein- und Austrittsquerschnitt liegen jeweils auf derselben Höhe.