1.1基本公式
(1)功率和热量的关系
1(cal)=4.2(Ws)=1.16×10-3(Wh)
1(kWh)=
(2)热量和温度的关系。设物体的比热为CP ,质量为M(g),则热量H(cal)可使其温度升高T(0C),其关系式为
△T=H/(CPM)
1.2 加热的计算
(1)设M(g)为物体在t(s)时间内温度高了△T(0C),则所需的功率为
P(W)=4.2CPM△T/(ηt)
式中:η为效率。
微波炉加热时实际投入微波功率Pm,但使温度上升的有效能量为Peff,两者之比为
η=
一般效率应保持为70%~80%为好。
此外,还可用功率监测仪测量微波的入射功率Pf和反射功率Pr,两者之差为
P=Pf-Pr
(2)按物体的质量比M0((kg/h)进行微波加热亦可将其换为温升与所需功率的关系为
P(kw)=
一般η取0.7~0.8。
(3)不同品种物体进行混合式加热方式,可求出平均的比热C
物质 N01 N02 N 03
比热 C1 C2 C3
质量比 A% B% C%
则混合物的比热为
C=
(4)按加热时间来设计,物体温升为△T(0C),所需功率为
P(W)=
取η=0.7,可简化为
P(KW)=
1.3 烘干的计算
(1)含水率定义。设全干燥态物体质量M0(g),水的质量W(g),含水分物体质量Mi=M0+W.干基准(Dry Base)含水率Rd=W/M0,湿基准(Wet Base)含水率RW= ,则含水量W=RdM0= 。
两种含水率标准之间的关系为
Rd=
RW=
Mi和M0关系为
M0=(1-RW)Mi
物体烘干的基本公式推导如下:
含水量从W1(g)变至W2(g),烘干需热量转换为汽化热Qe,则
H=(cal)=Qe(W1-W2)=539(W1-W2)
再换算为所需微波能量为
Pt(kWh0=
(2)设物体初始温度为T1(0C),质量为M1(kg).欲将其加热到1000C,含水率则从RW1降至RW2,则烘干所需的能量(设全干燥时比热为CP0)公式如下
Pt(kWh)=
简化公式:1kg的水分被蒸发所需能量为(设η备=0.7)
Pt(kWh)=0.9