Найти минимальную затрату работы (по циклу Карно) и расход воды в конденсаторе при выработке 100 кг/ч льда из воды, имеющей температуру 00 С

Рассчитаем количество теплоты, которое выделится при замерзании воды:
Q0=G∙r,
где -производительность установки, кг/с; G=100 кг/ч=0,028 кг/с;
r-удельная теплота замерзания воды, Дж/кг; r=335000 Дж/кг.
Q0=0,028∙335000=9380Джс=9380 Вт
Определим минимальную затрату работы в конденсаторе (за вычетом работы изоэнтропического расширения):
L=T-T0T0∙Q0,
где Т – температура конденсации хладагента, К; Т=250С=298 К;
Т0 – температура испарения хладагента; Т0=-50С=268 К.
L=298-268268∙9380=1050 Вт
Расход воды, отводимой водой в конденсаторе:
Q=Q0+L=9380+1050=10430 Вт
Определяем расход воды в конденсаторе:
Gв=Qcв∙tк-tн,
где tн,tк-соответственно начальная и конечная температура воды в конденсаторе, 0С; tн=120С; tк=200С;
cв-удельная теплоемкость воды, Дж/(кг·0С); согласно справочным данным, cв=4190 Дж/(кг·0С) при средней температуре воды в конденсаторе 160С.
Gв=104304190∙20-12=0,31 кг/с
Ответ: L=1050 Вт; Gв=0,31 кг/с.