Lösung von Aufgabe 7

1. Freiwerdende Wärme:
   • Zunächst h' und h'' berechnen. Dazu sind einige weitere Größen nötig.
   • Heizwert nach der empirischen Heizwert-Formel
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   • einige benötigte Tabellenwerte
     • Molmasse der Luft M_L = 28.966 kg/kmol
     • spez. Wärmekapazität von Luft bei 25 °C c_p,L = 1.005 kJ/(kg K)
   • Wert für Luftmenge aus Aufgabe 6
     • l = 0.5627 kmol L/kg B
   • damit Enthalpie vor der Verbrennung
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   • Molmasse des Verbrennungsgases aus den Molanteilen y_i nach Aufgabe 6
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   • Die Berechnung der spezifischen Wärmekapazität des Verbrennungsgases geschieht am einfachsten über die Massenanteile. Diese erhält man aus den Molanteilen über
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   • zu

     Gas	CO2	SO2	H2O	N2	O2
     μi	0.1808	0.0046	0.0728	0.7135	0.0283

   • Aus den Tabellen werden die c_p-Werte bei 90 °C für alle Komponenten durch Interpolation bestimmt. Daraus erhält man die gesamte Wärmekapazität
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   • Mit der Verbrennungsgasmenge aus Aufgabe 6
     • v_f = 0.592 kmol/kg B
   • erhält man auch die Enthalpie nach der Verbrennung
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   • Daraus ergibt sich sofort die pro kg Brennstoff freiwerdende Wärme
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2. Berechnung der adiabatischen Verbrennungstemperatur:
   • Setzt man in die Beziehung
     • h'(t_L) = h''(t_max)
   • die entsprechenden Formeln für h' und h'' ein, sieht man, dass die Wärmekapazität c_p,V bei der unbekannten Temperatur t_max zu nehmen ist. Hier hilft grundsätzlich ein Iterieren der Beziehung
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   • Zur Berechnung eines neuen c_p,V-Wertes sind jedesmal Werte für c_p aller Komponenten durch Interpolation aus den Tabellen zu ermitteln. Mittels eines kleinen Matlab-Programm können alle Berechnungen dieser Aufgabe bequem durchgeführt werden.
   • Nach 6 Iterationen erhält man auf 5 Dezimalen (also viel genauer als die Tabellenwerte)
     • t_max = 1911.1 °C