¿Cómo puedo resolver este problema de Tecnología Industrial?

Una industria necesita 15000L de agua caliente cada día, que se ha de calentar de 20ºC-90ºC. Dispone de una instalación calefactora que utiliza carbón con un poder calorífico de 28MJ/kg y un rendimiento del 75%. Calcula la cantidad de carbón que se ha de quemar cada día en (kg). (Calor especifico del agua = 1kcal/kg·ºC).

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Necesitamos calentar 15K litros, de 20 a 90 grados, eso implica un incremento de 70 Cº, por definición 1 Kcal es la cantidad de calor necesaria para subir de 15.5ºC a 16.5ºC, en este caso lo tomaremos como el calor necesario para subir cada grado de los 70 que ocupamos para un período de 24h.

Q(Requerido)= (cantidad de agua en kg)(calor específico del agua)(diferencial de temperatura)

Sabemos que 1Kg de agua = 1 Lt de agua.

Q= 15,000 Kg X 1 Kcal/(Kg X ºC) X (70 ºC) = 1.05Mcal

Como 1Kcal = 4.184 KJ (fuente google) (la misma proporcion para megajoule)

Q = 4.3932 MJ

Como dice el enunciado que la caldera tiene un 75% de eficiencia.

Qrequerido = 4.3932/.75 = 5.8576 MJ

Como dice que el carbón produce 28 MJ/Kg

Peso Carbón =(calor requerido)/(poder calorifico del combustible) = 5.8576 MJ /(28 MJ/Kg) = 0.2092 Kg ó 209.2g

¿Seguro qué es carbón, o es plutonio enriquecido?

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La cantidad de calor a entregar a los 15000 Kg. de agua entre 20 y 90°C serian.. como lo han calculado más arriba... 1050000 KCal.

Para el Carbon....siendo 1 Kjoule = 0.24 Kcal ................P. C. Carbon = 28000kJ/kG= 6720 Kj/Kg.

Luego para entregar todo el calor necesario al agua durante las 24 horas y considerando 0.75 de eficiencia tendrías:

Kg de carbon necesario = 1050000 Kcal / 6720 Kcal/Kg x 0.75 = 208 Kg. de carbon.

En segunda línea escribí 6720 Kj/Kg. ... debe decir 6720 Kcal/Kg.

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