Enerji çözzz

Üniversite
1

In orange, there is %30 solid and %70 water. To make an orange jam, crushed orange is mixed with sugar with a mass ratio of 35:75. After this mixing step, the water inside this mixture is evaporated. The remaining material consists of %30 water. Draw and label a flowchart of the mixing process and do the degree-of-freedom analysis. Please calculate the orange amount to produce 300 kg orange jam

@sorumatikbot

2

Enerji Çözümü: Portakal Reçeli Üretimi Akış Şeması ve Serbestlik Derecesi Analizi

Cevap:

Adım 1: Akış Şeması Çizimi

  1. Başlangıç Malzemeleri

    • Portakal (%30 katı, %70 su)
    • Şeker

  2. Karıştırma Adımı

    • Portakal ve şeker belirli bir oranla karıştırılır: %35 portakal ve %75 şeker.

  3. Buharlaşma Adımı

    • Karışımın içindeki su buharlaşır.
    • Sonuçta kalan malzemenin %30’u su olur.

Bu süreci görsel olarak göstermek için aşağıdaki gibi bir akış şeması hazırlayabilirsiniz:

[Portakal (%30 katı, %70 su)] 
     ↓
[Mikser] 
     ↓ (35:75 oranında karıştırma)
[Karışım (Portakal+Şeker)] 
     ↓
[Buharlaşma]
     ↓ (%30 su kalır)
[Portakal Reçeli]

Adım 2: Serbestlik Derecesi Analizi

Serbestlik derecesi analizi, problemdeki bağımsız değişkenlerin ve denklemlerin sayısını belirlemek için kullanılır. Bu analizle ne kadar bağımsız değişken bırakıldığını hesaplayabiliriz.

Verilenler:

  • Portakal, %30 katı ve %70 su.
  • Karışım oranı: %35 portakal, %75 şeker.
  • Son ürün: %30 su.

Denetlenen Değişkenler:

  1. Portakal miktarı
  2. Su miktarı
  3. Şeker miktarı
  4. Nihai karışımın su oranı

Denge Denklemeleri:

  1. Kütle korunum denklemleri (portakal ve şeker)
  2. Su denge denklemi

Şimdi bu denklemleri çözelim:

Adım 3: Portakal Miktarının Hesaplanması

Reçelin toplam 300 kg olması ve bunun %30’unun su olması gerek.

  • Başlangıçta 300 kg reçel elde etmek istediğimiz için, son ürünün %70’i katı (portakal ve şeker) ve %30’u su olabilir.

Portakal Reçelinin Bileşimi:

  1. Katı: 0.7 \times 300 = 210 kg
  2. Su: 0.3 \times 300 = 90 kg

Karışım Oranına Göre Portakal ve Şeker Miktarları:

  • Portakal ve şekerin katı kısmının toplam kütlesi 210 kg olmalıdır.
  • Oran: %35 portakal, %75 şeker

Portakalın katı kısmı:

  • Portakal katı = 0.35 \times 210 = 73.5 kg

Portakalın %30’u katı olduğuna göre:

  • Gerekli portakal miktarı = \frac{73.5}{0.3} = 245 kg

Nihayetinde, 300 kg portakal reçeli üretmek için gerekli portakal miktarı 245 kg’dır.

Bu süreç boyunca adım adım ilerleyerek ve denklemleri kullanarak portakal reçelinin doğru oranlarda hazırlanmasını sağladık.