intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài tập về kỹ thuật nhiệt - Chương 1

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:20

Thêm vào BST
Báo xấu
1.232
lượt xem 126
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phương trình trạng thái và các quá trình nhiệt động cơ bản của chất khí 1. Bài tập giải mẫu: Bài 1: Xác định thể tích riêng và khối l-ợng riêng của khí N2 ở điều kiện tiêu chuẩn vật lý và điều kiện áp suất d- pd = 0,2bar với nhiệt độ t = 1270C. Biết áp suất khí quyển 750mmHg. Lời giải: Điều kiện tiêu chuẩn vật lý: p0 = 760 mmHg; t0 = 00C. * ở điều kiện tiêu chuẩn vật lý thể tích riêng v0 và khối l-ợng riêng ?0 của N2 đ-ợc xác định từ ph-ơng...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài tập về kỹ thuật nhiệt - Chương 1

  1. http://www.ebook.edu.vn Ch−¬ng 1: ph−¬ng tr×nh tr¹ng th¸i vμ c¸c qu¸ tr×nh nhiÖt ®éng c¬ b¶n cña chÊt khÝ 1. Bµi tËp gi¶i mÉu: Bµi 1: X¸c ®Þnh thÓ tÝch riªng vµ khèi l−îng riªng cña khÝ N2 ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn vËt lý vµ ®iÒu kiÖn ¸p suÊt d− pd = 0,2bar víi nhiÖt ®é t = 1270C. BiÕt ¸p suÊt khÝ quyÓn 750mmHg. Lêi gi¶i: §iÒu kiÖn tiªu chuÈn vËt lý: p0 = 760 mmHg; t0 = 00C. * ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn vËt lý thÓ tÝch riªng v0 vµ khèi l−îng riªng ρ0 cña N2 ®−îc x¸c ®Þnh tõ ph−¬ng tr×nh tr¹ng th¸i: p0. v0 = R.T0 R.T0 v0 = p0 8314 8314 R= = J / kg 0 K μN 28 2 T0 = t0 + 273 = 0 + 273 = 2730K 760 5 .10 N / m 2 p0 = 750 8314.273 = 0,8 m3/kg Do ®ã: v0 = 760 5 .10 28. 750 1 1 ρ0 = = = 1,25 m 3 / kg v 0 0,8 * ë ®iÒu kiÖn pd = 0,2bar nhiÖt ®é t = 1270C thÓ tÝch riªng v vµ khèi l−îng riªng ρ cña N2 còng ®−îc x¸c ®Þnh t−¬ng tù: R.T v= p T = t + 273 = 127 + 273 = 4000K p = p 0 + p d = 1.10 5 + 0,2.10 5 = 1,2.10 5 N / m 2 8318.400 v= = 0,98 m 3 / kg 5 28.1,2.10 1 1 ρ= = = 1,02 kg / m 3 v 0,98 2 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  2. http://www.ebook.edu.vn Bµi 2: Mét b×nh cã thÓ tÝch 0,5m3 chøa kh«ng khÝ ë ¸p xuÊt d− 2bar, nhiÖt ®é 200C. L−îng kh«ng khÝ cÇn tho¸t ra khái b×nh lµ bao nhiªu ®Ó ¸p suÊt trong b×nh cã ®é ch©n kh«ng 420mmHg trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é trong b×nh coi nh− kh«ng ®æi. BiÕt ¸p suÊt khÝ quyÓn 768mmHg. Lêi gi¶i: L−îng kh«ng khÝ tho¸t ra khái b×nh G: G = G1 - G2 ë ®©y: G1, G2 lµ l−îng kh«ng khÝ cã trong b×nh lóc ®Çu vµ sau khi lÊy kh«ng khÝ ra khái b×nh, ®−îc x¸c ®Þnh tõ ph−¬ng tr×nh tr¹ng th¸i: p1. V1 = G1. R. T1 p2. V2 = G2. R.T2 p .V G1 = 1 1 R.T1 p 2 .V2 G2 = R.T2 V1 = V2 = V = 0,5 m 3 8314 8314 R= = = 287 J / kg 0 K μ 29 T = T1 = T2 = 273 + t = 273 + 20 = 293 0 K pV p V V G= 1 − 2 = (p − p2 ) RT 1 RT RT 768 p1 = p d1 + p 0 = ( 2 + ).105 = 3,024.105 N / m 2 750 (768 − 420) p 2 = p 0 − p ck = .105 = 0,464.105 N / m 2 750 2 0,5 G= (3,024 − 0,464).105 = 1,52 kg. 287.293 Bµi 3: Mét b×nh thÓ tÝch 200lÝt chøa 0,2kg khÝ N2 ¸p suÊt khÝ quyÓn lµ 1 bar. X¸c ®Þnh chØ sè ¸p kÕ g¾n trªn n¾p b×nh nÕu: a, NhiÖt ®é trong b×nh lµ 70C? b, NhiÖt ®é trong b×nh lµ 1270C? Lêi gi¶i: a, Khi nhiÖt ®é trong b×nh lµ 70C ¸p suÊt tuyÖt ®èi trong b×nh p1: GRT1 p1 = V1 0,2.8314.280 p1 = = 0,8314.105 N / m 2 = 0,8314 bar 28.0,2 3 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  3. http://www.ebook.edu.vn Trong ®ã: G = 0,2 Kg 8314 R= J / kg 0 K 28 T1 = 273 + t1 = 273 + 7 = 2800 K V = V1 = V2 = 0,2 m 3 ChØ sè ¸p kÕ g¾n trªn n¾p b×nh: p ck = p 0 − p1 = 1 − 0,8314 = 0,1686 bar. b, ¸p suÊt tuyÖt ®èi trong b×nh p2 khi nhiÖt ®é trong b×nh lµ 127 0C: GRT2 p2 = V2 0,28314.(127 + 273) p2 = = 1,1877.105 N / m 2 = 1,1877 bar 28.0,2 ChØ ¸p kÕ g¾n trªn n¾p b×nh: p d = p 2 − p 0 = 1,1877 − 1 = 0,1877 bar. Bµi 4: T×m nhiÖt dung riªng khèi l−îng ®¼ng ¸p trung b×nh vµ nhiÖt dung riªng thÓ tÝch ®¼ng tÝch trung b×nh cña khÝ N2 tõ nhiÖt ®é 200 0C ®Õn 800 0C. Lêi gi¶i: Theo c«ng thøc tæng qu¸t tÝnh nhiÖt dung riªng trung b×nh: [ ] 1 C tt1 = t .C t 2 − t1.C 01 t t 2 − t1 2 0 2 * Tõ b¶ng nhiÖt dung riªng khèi l−îng ®¼ng ¸p trung b×nh phô thuéc nhiÖt ®é ®èi víi khÝ N2 ta cã: C p 1 = 1,024 + 0,00008855.t kJ / kg.0 K 0 Víi t2 = 8000C, t1= 2000C sÏ lµ: C p 02 = 1,024 + 0,00008855.800 = 1,09484 kJ / kg 0 K t C p 01 = 1,024 + 0,00008855.200 = 1,04171kJ / kg 0 K t VËy ta cã: 1 = [1,09484.800 − 1,04171.200] = 1,11255 kJ / kg0 K t2 Cp 800 − 200 t1 Ta cã thÓ tÝnh nhiÖt dung riªng trung b×nh theo c¸ch sau: C p 0 = 1,024 + 0,00008855.t = a + b.t t = a + b.t 2 ; = a + b.t1 t2 t1 Cp Cp 0 0 4 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  4. http://www.ebook.edu.vn Khi thÕ c¸c gi¸ trÞ nµy vµo biÓu thøc tæng qu¸t ta rót ra ®−îc: = a + b( t1 + t 2 ) t2 Cp t1 Víi t2 = 800 0C vµ t1 = 200 0C ta cã: = 1,024 + 0,00008855(800 + 200) = 1,11255 kJ / kg.0 K t2 Cp t1 * Tõ b¶ng nhiÖt dung riªng thÓ tÝch ®¼ng tÝch trung b×nh N2, ta cã: C'v 0 = 0,9089+ 0,000107t kJ / m3 0 K t . tc ¸p dông quy t¾c trªn ta cã: = 0,9089 + 0,000107(800 + 200) = 1,0196 KJ / m 3 0 K. t2 C'v t1 tc Bµi 5: X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè: entanpi, thÓ tÝch riªng, néi n¨ng cña 1 kg vµ 300 kg/h h¬i n−íc ë ¸p suÊt p =10 bar víi ®é kh« x = 0,9. Lêi gi¶i: Víi 1 kg h¬i n−íc b·o hoµ Èm ta cã: ix = i’ + x.(i’’- i’) vx = v’ + x.(v’’- v’) ux = ix - p.vx Tõ b¶ng h¬i n−íc b·o hoµ trong phÇn phô lôc víi p = 10bar ta tra ®−îc: i’ = 762,7 kJ/kg i’’ = 2728 kJ/kg v’ = 0,0011273 m3/kg v’’= 0,1946 m3/kg Entanpi vµ thÓ thÝch riªng cña 1kg h¬i n−íc: ix = 762,7 + 0,9.(2728 - 762,7) = 2576,5 kJ/kg vx = 0,0011273 + 0,9.(0,1946 - 0,0011273) = 0,17525 m3/kg Víi 300 kg/h ta cã: Ix = G.ix = 300.2576,5 = 772950 kJ/h = 215 KW Vx = G.vx = 300.0,17525 = 52,6 m3/h = 0,0146 m3/s Néi n¨ng cña 1kg h¬i: ux = ix – p.vx ux = 2576,5.103 - 10.105.0,17525 = 2,4.106 J/kg = 2400 kJ/kg Néi n¨ng cña 300 kg/h h¬i n−íc: Ux = G.ux = 300.2400 = 720000 kJ/h = 200KW. 5 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  5. http://www.ebook.edu.vn Bµi 6: X¸c ®Þnh entanpi, thÓ tÝch, entr«pi, néi n¨ng cña 10kg h¬i n−íc cã ¸p suÊt p = 10 bar víi nhiÖt ®é t = 3000C b»ng b¶ng vµ ®å thÞ i - s. Lêi gi¶i: Tõ b¶ng n−íc ch−a s«i vµ h¬i qu¸ nhiÖt ë p = 10 bar vµ t = 300 0C ta cã: v = 0,2578 m3/kg i = 3058 kJ/kg s = 7,116 kJ/kg0K Víi 10 kg h¬i n−íc: I = G.i = 10.3058 = 30580 kJ S = G.s = 10.7,116 = 71,16 kJ/0K Néi n¨ng cña 1 kg h¬i n−íc: u = i – p.v u = 3058.103 - 10.105.0,2578 = 2,8.106 J/kg = 2800 kJ/kg. Néi n¨ng cña 10 kg h¬i n−íc: U = G.u = 10.2800 = 28000 kJ Bµi 7: 1kg h¬i b·o hoµ kh« m«i chÊt l¹nh R12 ë nhiÖt ®é –50 0C ®−îc nÐn ®o¹n nhiÖt (s = const) ®Õn ¸p suÊt 0,4 MPa. X¸c ®Þnh ¸p suÊt ban ®Çu, thÓ tÝch ban ®Çu vµ cuèi, entanpi ban ®Çu vµ cuèi, nhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh nÐn b»ng ®å thÞ lgp-i cña R12. Lêi gi¶i: Sö dông ®å thÞ lgp-i cña R12 ë phÇn phô lôc. D¹ng ®å thÞ ®−îc biÓu thÞ trªn h×nh 1. Tõ ®å thÞ ta t×m ®−îc ¸p suÊt p1: p1 = 0,04 Mpa = 0,4 bar ThÓ tÝch ban ®Çu v1: v1= 0,4 m3/kg. Entanpi ban ®Çu i1: i1 = 630 kJ/kg Tõ ®iÓm 1 lµ giao ®iÓm cña ®−êng t1=-50 0C vµ x1= 1, v× lµ h¬i b·o hoµ kh«, v¹ch ®−êng s1 = const c¾t ®−êng ¸p suÊt p2 = 0,4 Mpa t¹i ®iÓm 2. H×nh 1 Tõ ®ã ta t×m ®−îc thÓ tÝch cuèi v2, nhiÖt ®é cuèi t2, entanpi cuèi cña qu¸ tr×nh i2: v2 = 0,05 m3/kg t2 = 30 0C i2 = 670 kJ/kg. 6 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  6. http://www.ebook.edu.vn Bµi 8 10 kg kh«ng khÝ ë nhiÖt ®é 270C ®−îc ®èt nãng ®Õn 1270C ë ¸p suÊt kh«ng ®æi. X¸c ®Þnh nhiÖt l−îng, biÕn ®æi entanpi, biÕn ®æi néi n¨ng, c«ng thay ®æi thÓ tÝch cña qu¸ tr×nh. Lêi gi¶i: Kh«ng khÝ lµ hçn hîp cña nhiÒu khÝ nh−ng chñ yÕu lµ N2vµ O2 nªn coi kh«ng khÝ lµ khÝ lý t−ëng hai nguyªn tö vµ khi tÝnh to¸n lÊy μ = 29 kg. V× ®©y lµ qu¸ tr×nh ®¼ng ¸p nªn nhiÖt l−îng tÝnh theo nhiÖt dung riªng: Q = G.Cp. (t2 - t1) NhiÖt dung riªng Cp: CμP 29,3 Cp = = = 1,01 kJ / kg.0 K μ 29 VËy: Q = 10.1,01(127 - 27) = 1010 kJ BiÕn ®æi entanpi ΔI: ΔI = G.Cp (t2 - t1) = Q = 1010 kJ BiÕn ®æi néi n¨ng ΔU: ΔU = G.Cv (t2 - t1) NhiÖt dung riªng Cv : Cμv 20,9 Cv = = = 0,72 kJ / kg.0 K μ 29 ΔU = 10. 0,72 (127 - 27) = 720 kJ C«ng thay ®æi thÓ tÝch cña qu¸ tr×nh ®¼ng ¸p tÝnh theo ph−¬ng tr×nh ®Þnh luËt I: Q = ΔU + L12 L12 = Q - ΔU = 1010 – 720 = 290 kJ. Bµi 9: 1kg n−íc ë ¸p suÊt 1 bar, nhiÖt ®é 20 0C ®−îc ®èt nãng ®Õn 200 0C trong ®iÒu kiÖn ¸p suÊt kh«ng ®æi. X¸c ®Þnh nhiÖt l−îng q1 ®èt nãng n−íc ban ®Çu ®Õn nhiÖt ®é s«i, nhiÖt l−îng q2 biÕn n−íc s«i thµnh h¬i b·o hoµ kh«, nhiÖt l−îng q3 biÕn h¬i b·o hoµ kh« thµnh h¬i qu¸ nhiÖt vµ nhiÖt l−îng q biÕn n−íc ban ®Çu thµnh h¬i ë tr¹ng th¸i cuèi. Lêi gi¶i: NhiÖt l−îng ®èt nãng q1víi nhiÖt dung riªng n−íc Cn = 4,18 kJ/kg0K q1 = Cn.(t2 - t1) = 4,18 (100 - 20) = 334,4 kJ/kg NhiÖt l−îng biÕn n−íc s«i thµnh h¬i b·o hoµ kh« q2: q2 = i’’ - i’ = r Tõ b¶ng h¬i n−íc b·o hoµ theo p = 1 bar ta cã: r = 2258 kJ/kg 7 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  7. http://www.ebook.edu.vn NhiÖt l−îng biÕn h¬i b·o hoµ kh« thµnh h¬i qu¸ nhiÖt q3: q3 = i - i’’ Tõ b¶ng h¬i n−íc b·o hoµ theo p = 1 bar ta cã: i’’= 2675 kJ/kg. Tõ b¶ng h¬i qu¸ nhiÖt víi p = 1 bar, t = 200 0C ta cã: i = 2875. VËy: q3 = 2875 – 2675 = 200 kJ/kg. NhiÖt l−îng tæng céng biÕn n−íc ban ®Çu thµnh h¬i qu¸ nhiÖt ë tr¹ng th¸i cuèi: q = q1 + q2 + q3 = 334,4 + 2258 + 200 = 2792,4 kJ/kg. Bµi 10: Xylanh cã ®−êng kÝnh d = 400 mm chøa kh«ng khÝ cã thÓ tÝch 0,08 m3, ¸p suÊt 3,06 at, nhiÖt ®é 15 0C. NÕu kh«ng khÝ nhËn nhiÖt trong ®iÒu kiÖn pist«ng ch−a kÞp dÞch chuyÓn vµ nhiÖt ®é kh«ng khÝ t¨ng tíi 398 0C. X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn mÆt pist«ng, khèi l−îng kh«ng khÝ cã trong xylanh, nhiÖt l−îng cung cÊp, l−îng biÕn ®æi entanpi. Lêi gi¶i: Lùc t¸c dông lªn mÆt pist«ng sau khi nhËn nhiÖt: F = p2. .S p2 - ¸p suÊt kh«ng khÝ sau qu¸ tr×nh nhËn nhiÖt, N/m2 Trong ®ã: S - diÖn tÝch bÒ mÆt pist«ng, m2 πd 2 3,14.0,4 2 S= = = 0,1256 m 2 4 4 Kh«ng khÝ nhËn nhiÖt trong ®iÒu kiÖn pist«ng kh«ng dÞch chuyÓn cã nghÜa ®©y lµ qu¸ tr×nh ®¼ng tÝch: 398 + 273 T2 p 2 = p1 = 3,06 = 7,129 at 15 + 273 T1 F = 7,129.0,98.105.0,1256 = 0,877.105 N Khèi l−îng kh«ng khÝ ®−îc x¸c ®Þnh tõ ph−¬ng tr×nh tr¹ng th¸i: p1 V1 = G.R.T1 pV 3,06.0,98.105.0,08 G= 1 1 = = 0,29 kg 287.(15 + 273) RT1 NhiÖt l−îng trong qu¸ tr×nh ®¼ng tÝch: Q = G.Cv (t2 - t1) = 0,29. 0,72 (398 - 15) = 79,97 kJ BiÕn ®æi entr«pi ΔS: 398 + 273 T2 ΔS = G.C v . ln = 0,29.0,72. ln = 0,177 kJ / 0 K. 15 + 273 T1 8 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  8. http://www.ebook.edu.vn Bµi 11: §èt nãng 1 kg kh«ng khÝ trong ®iÒu kiÖn ¸p suÊt kh«ng ®æi p = 2bar tõ nhiÖt ®é 200C ®Õn 1100C. TÝnh thÓ tÝch cuèi, nhiÖt l−îng, c«ng thay ®æi thÓ tÝch, l−îng thay ®æi néi n¨ng vµ entr«pi. Lêi gi¶i: Kh«ng khÝ coi lµ khÝ lý t−ëng vµ ®©y lµ qu¸ tr×nh ®¼ng ¸p cho 1 kg kh«ng khÝ. ThÓ tÝch cuèi: T2 v 2 = v1. T1 RT1 287.( 20 + 273) v1 = = = 0,42 m 3 / kg. 2.105 p1 110 + 273 v 2 = 0,42. = 0,549 m 3 / kg 20 + 273 NhiÖt l−îng cña qu¸ tr×nh ®¼ng ¸p: q = Cp(t2 - t1). NhiÖt dung riªng ®¼ng ¸p Cp cña kh«ng khÝ víi μ = 29 kg: CμΡ 29,3 Cp = = = 1,01 kJ / kg.0 K μ 29 q = 1,01(110 - 20) = 20,9 kJ/kg C«ng thay ®æi thÓ tÝch: l12 = p.(v2 - v1) = 2.105(0,549 - 0,42) = 25,8.103 J/kg l12 = 25,8 kJ/kg BiÕn ®æi néi n¨ng tÝnh c¸ch thø nhÊt tÝnh theo nhiÖt dung riªng: Δu = Cv (t2 - t1) C 20,9 C v = μv = = 0,72 kJ / kg.0 K μ 29 Δu = 0,72.(120 - 20) = 64,8 kJ/kg. C¸ch thø hai tÝnh tõ Δu tõ ph−¬ng tr×nh ®Þnh luËt I: Δu = q - l12 = 90,9 - 25,8 = 65,1 kJ/kg (Sai sè khi tÝnh Δu b»ng hai ph−¬ng ph¸p lµ do khi tÝnh ta ®· lÊy gÇn ®óng mét sè gi¸ trÞ nh− R ≈ 287 kJ/kg0.K, μ ≈ 29 kg…) BiÕn ®æi entr«pi cña qu¸ tr×nh ®¼ng ¸p: T2 Δs = C p ln T1 (110 + 273) = 0,27 kJ / kg 0 K. Δs = 1,01. ln ( 20 + 273) 9 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  9. http://www.ebook.edu.vn Bµi 12: Khi nÐn ®¼ng nhiÖt 4 kg chÊt khÝ cã h»ng sè khÝ R = 189 J/kg.0K tõ ¸p suÊt 2 at ®Õn 5,4 at, cÇn th¶i mét l−îng nhiÖt 378 kJ (coi lµ khÝ lý t−ëng). X¸c ®Þnh nhiÖt ®é cña qu¸ tr×nh, thÓ tÝch cuèi cïng cña chÊt khÝ ®ã. Lêi gi¶i: Trong qu¸ tr×nh ®¼ng nhiÖt cña khÝ lý t−ëng: p2 Q = GRT ln p1 Tõ ®ã nhiÖt ®é cña qu¸ tr×nh: − 378.103 Q T= = = 5000 K 2 p1 4.189. ln GR ln 5,4 p2 t = 500 – 273 = 227 0C. ThÓ tÝch cuèi: p1 2 V2 = V1 . = 1,93. = 0,72 m 3 . p2 5,4 Bµi 13: Kh«ng khÝ cã thÓ tÝch 2,48 m3, nhiÖt ®é 150C, ¸p suÊt 1 bar, khi bÞ nÐn ®o¹n nhiÖt kh«ng khÝ nhËn c«ng thay ®æi thÓ tÝch 471kJ. X¸c ®Þnh nhiÖt ®é cuèi, sù thay ®æi néi n¨ng vµ entanpi. Lêi gi¶i: Kh«ng khÝ ë ®©y coi lµ khÝ lý t−ëng vµ qu¸ tr×nh lµ qu¸ tr×nh ®o¹n nhiÖt. BiÕn ®æi néi n¨ng ®−îc tÝnh theo ph−¬ng tr×nh ®Þnh luËt I: Q = ΔU + L12 = 0 ΔU = -L12 = - (-471) kJ = 471 kJ NhiÖt ®é cuèi cña qu¸ tr×nh tÝnh theo biÓu thøc tæng qu¸t tÝnh l−îng thay ®æi néi n¨ng: ΔU = G.Cv (t2 - t1) ΔU t2 = + t1 G.C v Khèi l−îng kh«ng khÝ x¸c ®Þnh ®−îc tõ ph−¬ng tr×nh tr¹ng th¸i ban ®Çu: p1. v1 = G.R.T1 pv 1.105.2,48 G= 1 1 = = 3 kg 287.(15 + 273) RT1 471 t2 = + 15 = 2330 C VËy: 3.0,72 BiÕn ®æi entanpi ®−îc x¸c ®Þnh: ΔI = G.Cp (t2 - t1) = 3. 1,01.(233 - 15) = 661 kJ. 10 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  10. http://www.ebook.edu.vn Bµi 14: 2 kg khÝ O2 thùc hiÖn qu¸ tr×nh ®a biÕn víi chØ sè mò ®a biÕn n = 1,2 tõ nhiÖt ®é t1 = 270C ®Õn t2 = 5370C. X¸c ®Þnh biÕn ®æi entr«pi, l−îng nhiÖt cña qu¸ tr×nh, biÕn ®æi néi n¨ng, c«ng thay ®æi thÓ tÝch vµ c«ng kü thuËt cña qu¸ tr×nh. Lêi gi¶i: NhiÖt dung riªng cña qu¸ tr×nh ®a biÕn: n−k Cn = Cv n −1 NhiÖt dung riªng ®¼ng tÝch Cv: C μv 20,9 Cv = = = 0,65 kJ / kg 0 K μ 32 1,2 − 1,4 C n = 0,65. = −0,65 kJ / Kg 0 K 1,2 − 1 BiÕn ®æi entr«pi cña qu¸ tr×nh: ΔS = G.Cnln(T2 / T1) ΔS = 2.(-0,65).ln [(537 + 273) / (27 + 273)]= -1,3 kJ/0K NhiÖt l−îng cña qu¸ tr×nh: Q = G.Cn(t2 - t1) = 2(-0,65).(537 - 27) = - 663 kJ BiÕn ®æi néi n¨ng cña qu¸ tr×nh: ΔU = G.Cv(t2 - t1) = 2. 0,65. (537 - 27) = 663 kJ C«ng thay ®æi thÓ tÝch: L12 = Q - ΔU = - 663 – 663 = -1326 kJ C«ng kü thuËt cña qu¸ tr×nh Lkt12 = n.L12 = 1,2.(-1326) = -1591 kJ. Bµi 15: X¸c ®Þnh sè mò ®a biÕn khi qu¸ tr×nh ®a biÕn thay ®æi tõ ¸p suÊt 0,001at, nhiÖt ®é –73 0C ®Õn ¸p suÊt 1000 at, nhiÖt ®é 172 0C. Lêi gi¶i: Tõ quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cña qu¸ tr×nh ®a biÕn: p n −1 T2 =( 2 ) n T1 p1 (172 + 273) T2 ln ln n −1 (−73 + 273) T1 = = = 0,166 Ta cã: p2 1000 n ln ln 0,001 p1 n - 1 = n. 0,166 1 n= = 1,2 . VËy: 1 − 0,166 11 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  11. http://www.ebook.edu.vn Bµi 16: H¬i n−íc b·o hoµ Èm ë ¸p suÊt p = 2 bar, ®é kh« x = 0,9. H·y x¸c ®Þnh c¸c gi¸ trÞ thÓ tÝch riªng vx, entanpi ix, entr«pi sx, néi n¨ng ux. b»ng b¶ng sè vµ sö dông ®å thÞ i-s cña h¬i n−íc. Lêi gi¶i: Tõ ®å thÞ i-s cña h¬i n−íc trong phÇn phô lôc, qua h×nh 2 ®iÓm A lµ tr¹ng th¸i cña h¬i n−íc b·o hoµ Èm (giao ®iÓm cña ®−êng p = 2 bar vµ x = 0,9). Tõ ®iÓm A ta t×m ®−îc c¸c gi¸ trÞ vx, ix, sx MÆt kh¸c tõ b¶ng n−íc vµ h¬i n−íc b·o hoµ víi p = 2 bar ta tra ®−îc: H×nh 2 v, = 0,0010605 m3/kg v,, = 0,8854 m3/kg i, = 504,8 kJ/kg i’’ = 2707 kJ/kg s, = 1,5320 kJ/kg0K s,, = 7,127 kJ/kg0K Tõ ®ã ta tÝnh ®−îc: vx = v, + x.(v,, - v,) vx = 0,0010605 + 0,9(0,8854 - 0,0010605) = 0,797 m3/kg ix = i, + x.(i,, - i,) ix = 504,8 + 0,9(2707 - 504,8) = 2486,8 kJ/kg sx = s’ + x.(i’’+ i’) sx = 15320 + 0,9.(7.127 + 504,8) = 6,567 kJ/kg0K ux = ix – p.vx = 2486,8.105 - 2.105.0,797 ux = 2,3266.106 J/kg = 2326,6 kJ/kg. Bµi 17: Mét b×nh thÓ tÝch V=0,035m3 chøa 5kg h¬i n−íc b·o hoµ Èm. NhiÖt ®é trong b×nh 3100C. X¸c ®Þnh ®é kh« cña h¬i n−íc trong b×nh. Lêi gi¶i: ThÓ tÝch riªng cña h¬i n−íc b·o hoµ Èm trong b×nh: V 0,035 vx = = = 0,007; m 3 / kg G 5 MÆt kh¸c ta cã: vx = v’ + x.(v’’ - v’) Tõ ®ã ®é kh« x cña h¬i: v x − v' x= v ' '− v ' 12 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  12. http://www.ebook.edu.vn Tõ b¶ng h¬i n−íc b·o hoµ trong phÇn phô lôc víi nhiÖt ®é t = 310 0C ta t×m ®−îc: v’ = 0,001447 m3/kg v’’ = 0,01832 m3/kg 0,007 − 0,001447 x= = 0,33. VËy: 0,01832 − 0,001447 Bµi 18: Bao h¬i cña h¬i lß h¬i cã thÓ tÝch V = 9 m3. Mét phÇn ba thÓ tÝch ®ã chøa ®Çy h¬i b·o hoµ kh«, phÇn cßn l¹i chøa n−íc s«i. ¸p suÊt trong bao h¬i p = 100 bar. X¸c ®Þnh l−îng n−íc s«i, l−îng h¬i b·o hoµ vµ ®é kh«. Lêi gi¶i: Tõ b¶ng h¬i n−íc b·o hoµ trong phÇn phô lôc víi p = 100 bar: v’= 0,0014521 m3/kg Ta cã thÓ tÝch riªng cña n−íc s«i: v’’= 0,01803 m3/kg Cña h¬i b·o hoµ kh«: ThÓ tÝch cña n−íc s«i V’ vµ cña h¬i b·o hoµ kh« V’’: 2 2 V' = V= .9 = 6 m 3 3 3 1 1 V '' = V = 9 = 3 m3 3 3 Tõ ®ã l−îng n−íc s«i Gn: V' V' 6 v' = ;⇒ Gn = = = 4130kg Gn v ' 0,0014521 L−îng h¬i b·o hoµ kh« Gk: V '' V" 3 v '' = ;⇒ Gk = = = 166 kg Gk v" 0,01803 §é kh« cña h¬i b·o hoµ Èm x: Gk 166 x= = = 0,0386 G k + G n 4130 + 166 Bµi 19: L−îng h¬i n−íc b·o hoµ Èm G =1,4 kg/s ë ¸p suÊt p =100 bar, ®é kh« x = 0,96 chuyÓn ®éng trong èng víi tèc ®é ω = 40 m/s. X¸c ®Þnh ®−êng kÝnh trong cña èng. Lêi gi¶i: Tõ ph−¬ng tr×nh liªn tôc cña dßng ch¶y trong èng ta cã: ω.f G = ω.ρ.f = v Trong ®ã: ω-tèc ®é m/s ρ-khèi l−îng riªng, kg/m3 f- tiÕt diÖn cña èng, m2 G.v π.d 2 f= = Ta cã: ω 4 13 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  13. http://www.ebook.edu.vn §−êng kÝnh cña èng d: 4G.v d= π.ω Tõ b¶ng h¬i n−íc h¬i b·o hoµ víi p =100bar, ta cã: v”= 0,01803 m3/kg Do ®ã cã thÓ tÝnh gÇn ®óng thÓ tÝch riªng cña h¬i b·o hoµ Èm: v = v’ + x.(v” - v’) ≈ x.v” v = 0,96. 0,01803 = 0,0173 m3kg VËy ®−êng kÝnh trong cña èng: 4.1,4.0,0173 d= = 0,028m = 28mm. 3,14.40 Bµi 20 Mét l−îng h¬i n−íc b·o hoµ Èm tõ tuabin ®i vµo b×nh ng−ng G=200kg/s ë ®é kh« x = 0,872. X¸c ®Þnh l−u l−îng thÓ tÝch cña h¬i b·o hoµ Èm vµo b×nh ng−ng, nÕu biÕt ¸p kÕ cña b×nh ng−ng chØ 720 tor vµ ¸p suÊt khÝ quyÓn chän 1bar Lêi gi¶i: ¸p suÊt tuyÖt ®èi trong b×nh ng−ng: 720 p = p 0 − p ck = 1 − = 0,04 bar 750 Tõ b¶ng h¬i n−íc b·o hoµ víi p = 0,04 bar: v” = 34,81 m3/kg. Ta cã: ThÓ tÝch riªng cña h¬i b·o hoµ Èm vµo b×nh ng−ng: vx = v’ + x.(v” - v’) ≈ x.v” = 0,872. 34,81 = 30,35 m3/kg. L−u l−îng thÓ tÝch cña h¬i b·o hoµ Èm vµo b×nh ng−ng: V = vx.G = 30,35. 200 = 6070 m3/s. Bµi 21: Bao h¬i cña lß h¬i cã thÓ tÝch V=12m3 chøa l−îng n−íc s«i vµ h¬i cã khèi l−îng G =1800 kg ë ¸p suÊt p =110 bar. X¸c ®Þnh l−îng n−íc s«i vµ l−îng h¬i b·o hoµ kh« trong bao h¬i. Lêi gi¶i: ThÓ tÝch cña n−íc s«i: Vn = Gnv’ ThÓ tÝch cña h¬i b·o hoµ kh«: Vh = Ghv’’ Ta cã: V = Vn + Vh = Gnv’ + Gh.v” G = Gn + Gh Gn = G - Gh 14 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  14. http://www.ebook.edu.vn Tõ ®ã ta cã: V= (G - Gh) v’+ Ghv”= G.v’+ Gh(v”- v’) L−îng h¬i b·o hoµ kh«: V − G.v ' Gh = v ' '− v ' Tõ b¶ng h¬i n−íc b·o hoµ ë ¸p xuÊt p =110 bar: v’ = 0,001489 m3/kg Ta cã: v” = 0,01598 m3/kg 12 − 1800.0,001489 = 643,2kg VËy: Gh = 0,01598 − 0,001489 L−îng n−íc s«i: Gn = G - Gh = 1800 - 643,2 = 1156,8 kg. Bµi 22: Mét b×nh cã thÓ tÝch V = 0,5m3 chøa ®Çy h¬i b·o hoµ kh« ë ¸p suÊt p=1,5bar. Khi ®Ó ra ngoµi trêi b×nh ®ã nguéi ®i vµ cã nhiÖt ®é t2=300C. X¸c ®Þnh l−îng nhiÖt to¶ ra vµ tr¹ng th¸i cuèi cña h¬i trong b×nh. Lêi gi¶i: §©y lµ qu¸ tr×nh ®¼ng tÝch cña h¬i n−íc ta cã: V1 = V2 = V v 1 = v2 = v L−îng nhiÖt trong qu¸ tr×nh ®¼ng tÝch lµ: Q = G.(u2 - u1) V V G= = v 1 v '1 u2 - u1 = i2 - i1 + v(p1 - p2) = i2 - i”1 + v”1(p1 - p2) Tr¹ng th¸i cuèi lµ h¬i b·o hoµ Èm nªn ta cã: i2 = i2’+ x2 (i”2 - i’2) Tõ b¶ng h¬i n−íc b·o hoµ theo ¸p suÊt p = 1,5bar: Ta cã: p2 = 0,0424 bar i’2 = 125,71 kJ/kg v”2= 32,92 m3/kg. i”2 = 2556 kJ/kg 0,5 G= = 0,0352 Do ®ã: 1,159 v”1 = v2 = v’2 + x2(v”2 - v”2) ≈ x2. v”2 v"1 1,159 x2 = = = 0,0352 v"2 32,93 i2 = 125,71 + 0,0352(2556 - 125,71) = 211,25 kJ/kg 15 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  15. http://www.ebook.edu.vn u2 - u1 = 211,25.103 - 2693.103 + 1,159(1,5-0,0424).105 u2 - u1= - 2313.103 J/kg = -2313 kJ/kg VËy nhiÖt l−îng: Q = 0,431(-2313) = - 997 kJ Tr¹ng th¸i cuèi cña h¬i: i2=211,25 kJ/kg x2=0,0352 p2=0,0424 bar. Bµi 23: Mét l−îng h¬i n−íc b·o hoµ Èm G = 25 kg/s ë ¸p suÊt p = 0,05 bar vµ ®é kh« x1 = 0,83 tõ tuabin ®i vµo b×nh ng−ng. H¬i trong b×nh ng−ng tô trong ®iÒu kiÖn ¸p suÊt kh«ng ®æi t¹o thµnh chÊt láng. H·y x¸c ®Þnh l−îng n−íc lµm m¸t cÇn thiÕt cho b×nh ng−ng, nÕu biÕt nhiÖt ®é n−íc lµm m¸t vµo t1 = 22 0C, nhiÖt ®é ra t2 = 27 0C. Lêi gi¶i: ®©y lµ qu¸ tr×nh ®¼ng ¸p cña h¬i n−íc, l−îng nhiÖt do h¬i to¶ ra Qn: Qn = G (i2 - i1) i2 = i,2 ë ®©y: i1- entanpi cña h¬i n−íc b·o hoµ Èm i2 - i1 = i,2 - i’1 – x (i,, 1 - i,1) Nªn: V× ¸p suÊt kh«ng ®æi p2 = p1: i,2 = i,1 Nªn Vµ ta cã: i2 - i1= -x.(i,,1 - i,1) = - x1. r Tõ b¶ng h¬i n−íc b·o hoµ theo p = 0,05 bar t×m ®−îc nhiÖt ho¸ h¬i: r = 2423 kJ/kg. VËy nhiÖt do h¬i to¶ ra: Qh = 25(-0,83. 2423) = -50,28.103 kJ/s = -50,28.103 kW NhiÖt do h¬i to¶ ra b»ng nhiÖt do n−íc lµm m¸t b×nh ng−ng nhËn, nªn ta cã ph−¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt: |Qh| = Qn = Gn.Cn(t2 - t1) Qh 50,28.103 Gn = = = 2406 kg / s. VËy: C n ( t 2 − t1 ) 4,18( 27 − 22) Bµi 24: Cã hai b×nh gia nhiÖt A vµ B (h×nh 3). B×nh A ®−îc ®èt nãng b»ng h¬i trÝch tõ tuabin Cã ¸p suÊt pA = 6 bar vµ nhiÖt ®é tA = 260 0C. B×nh B ®−îc ®èt nãng b»ng h¬i trÝch tõ tuabin cã ¸p suÊt pB = 1,2 bar, nhiÖt ®é tB = 1400C vµ h¬i n−íc ng−ng tõ b×nh A chuyÓn sang. H×nh 3 16 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  16. http://www.ebook.edu.vn H·y x¸c ®Þnh l−îng h¬i GA vµ GB vµo hai b×nh A vµ B nÕu biÕt: * L−îng n−íc cÇn ®−îc ®èt nãng qua A vµ B lµ Gn = 8 kg/s vµ ®−îc ®èt nãng tõ t1 = 600C ®Õn t2 = 110 0C? * NhiÖt ®é n−íc ®−îc ®èt nãng gi÷a b×nh A vµ b×nh B lµ t = 96,80C hiÖu suÊt cña b×nh gia nhiÖt ηA = ηB = 98%. Lêi gi¶i: Entanpi cña h¬i qu¸ nhiÖt trÝch tõ tuabin vµo b×nh gia nhiÖt A tõ b¶ng h¬i n−íc qu¸ nhiÖt ë ¸p suÊt pA = 6 bar vµ nhiÖt ®é tA = 2600C: iA=2975 kJ/kg. Entanpi n−íc ng−ng trong b×nh gia nhiÖt A tõ b¶ng h¬i n−ícb·o hoµ theo ¸p suÊt ë ¸p suÊt pA=6 bar: i,A=670,5 kJ/kg. L−îng h¬i n−íc cÇn thiÕt ®i vµo b×nh gia nhiÖt A: G n .4.18( t 2 − t1 ) 8.4,18(110 − 96,8) GA = = = 0,196 kg / s ηA (i A − i' A ) 0,98( 2975 − 670,5) Entanpi cña h¬i qu¸ nhiÖt trÝch tõ tuabin vµo b×nh gia nhiÖt B tõ b¶ng h¬i n−íc qu¸ nhiÖt ë ¸p suÊt pB=1,2 bar, nhiÖt ®é tB =1400C: iB = 2755 kJ/kg. Entanpi cña n−íc ng−ng ra khái b×nh B tõ b¶ng h¬i n−íc b·o hoµ theo ¸p suÊt ë ¸p suÊt pB =1,2 bar: i’B = 439,4 kJ/kg. L−îng nhiÖt do n−íc ng−ng tõ A chuyÓn sang B cÊp cho viÖc ®èt nãng n−íc trong b×nh B lµ: QA = ηBGA(i’A - i’B).= 0,98.0,196.(670,5 - 439,4) = 44,39 kW Ta cã ph−¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt trong b×nh B: QA + QB = Qn = Gn.Cn(t - t1) QB = Gn.Cn(t - t1) – QA = 8.4,18(96,8 - 60) – 44,39 = 1186,2 kW L−îng h¬i cÇn ®i vµo b×nh gia nhiÖt B: QB =ηB.GB.(iB - i’B) QB 1186,2 GB = = = 0,523 kg / s. ηB .(i B − i' B ) 0,98( 2755 − 439,4) Bµi 25: H¬i b·o hoµ kh« ë p1= 10 bar sau khi gi·n në ®¼ng nhiÖt tíi ¸p suÊt p2= 1 bar. X¸c ®Þnh l−îng nhiÖt cÇn cung cÊp vµ c«ng thay ®æi thÓ tÝch cho 1 kg h¬i. Lêi gi¶i: §©y lµ qu¸ tr×nh ®¼ng nhiÖt cña h¬i n−íc nhiÖt to¶ ra: q = T(s2 - s1) 17 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  17. http://www.ebook.edu.vn NhiÖt ®é T, entr«pi s1, s2 cã thÓ t×m ®−îc khi sö dông ®å thÞ i - s cña h¬i n−íc trong phÇn phô lôc qua c¸c ®iÓm 1 vµ 2 nh− h×nh 4: C«ng thay ®æi thÓ tÝch: l12= q - (u2- u1) u2 = i2 – p2v2 u1 = i1 – p1v1 V× tr¹ng th¸i ®Çu lµ h¬i b·o hoµ lµ kh« nªn: s1 = s1”, i1 = i1” v1 = v1” Tõ b¶ng h¬i n−íc b·o hoµ theo ¸p suÊt p = 10 bar: H×nh 4 T1 = t2 = t = 179,88 0C Ta cã: v1” = 0,1946 m3/kg. i1” = 2778 kJ/kg0K Tõ b¶ng h¬i n−íc qu¸ nhiÖt theo ¸p suÊt p2 = 1 bar nhiÖt ®é t2 = 1800C: v2 = 2,078 m3/kg Ta cã: i2 = 2385 kJ/kg s2 = 7,743 kJ/kg0K Do ®ã: q = (180 + 273)(7,743 – 6,587) = 524 kJ/kg u1 = 2778.103 – 10.105.0,1946 = 2583,4.103 J/kg = 2583,4 kJ/kg u2 = 2583.103 - 1.105.2,078 = 2627,2.103J/kg = 2627,2 kJ/kg u2 – u1 = 2627,2 – 2583,4 = 43,8 kJ/kg l12 = q - Δu = 524 - 43,8 = 480,2 kJ/kg. Bµi 26: 100kg/h h¬i n−íc ë tr¹ng th¸i ®Çu p1 = 8 bar, t1 = 2400C gi·n në ®o¹n nhiÖt ®Õn ¸p suÊt p2 = 2 bar. X¸c ®Þnh ®é kh« cña h¬i sau khi gi·n në vµ c«ng kü thuËt cña qu¸ tr×nh. Lêi gi¶i: Tõ b¶ng h¬i n−íc b·o hoµ víi p1 = 8 bar ta cã nhiÖt ®é s«i: ts = 170,420C V× nhiÖt ®é ®· cho t1 > ts nªn h¬i ®· cho lµ h¬i qu¸ nhiÖt, v× vËy: s1 = s2 = const s2 = s2’ + x2(s2” – s2’) §é kh« cña h¬i sau khi gi·n në: s 2 − s' 2 x2 = " s 2 − s' 2 18 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  18. http://www.ebook.edu.vn C«ng kü thuËt trong qu¸ tr×nh ®o¹n nhiÖt: Lkt12 = Glkt12 = -G(i2 – i1) = G(i1 – i2 ) Tõ b¶ng h¬i n−íc qu¸ nhiÖt (h×nh 5) víi p1 = 8 bar, t1 = 2400C ta cã: i1 = 2926 kJ/kg s1 = 6,991 kJ/kg0K Tõ b¶ng h¬i n−íc b·o hoµ víi p2 = 2 bar ta cã: s’2 = 1,53 kJ/kg0K s”2 = 7,127 kJ/kg0K VËy ®é kh« cña h¬i: 6,991 − 1,53 x2 = = 0,977. 7,127 − 1,53 Gi¸ trÞ entanpi i2 cã thÓ t×m tõ ®å thÞ i – s H×nh 5 qua ®iÓm 2 ta t×m ®−îc: i2 = 2656kJ/kg VËy c«ng kü thuËt cña qu¸ tr×nh: Lkt12 = 100(2926 - 2656) = 2700 kJ/h = 7,5 kW. 19 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  19. http://www.ebook.edu.vn 2. Bµi tËp tù luyÖn Bµi 27: X¸c ®Þnh khèi l−îng riªng vµ thÓ tÝch riªng cña kh«ng khÝ ë ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é 270C, ¸p suÊt p = 1bar? (Khi tÝnh to¸n lÊy kil«mol cña kh«ng khÝ μ = 29kg) Tr¶ lêi: ρ = 1,163 kg/m3; v = 0,86m3/kg Bµi 28: KhÝ co2 ®−îc b¬m vµo b×nh chøa cã thÓ tÝch V = 3m3 b»ng m¸y nÐn. ChØ sè ¸p kÕ g¾n trªn n¾p b×nh chøa chØ ¸p suÊt d− tr−íc khi nÐn 0,3at vµ sau khi nÐn 3at, nhiÖt ®é khÝ CO2 trong b×nh t¨ng tõ t1 = 450C ®Õn t2 = 700C x¸c ®Þnh l−îng khÝ CO2 ®· b¬m vµo b×nh chøa nÕu ¸p suÊt khÝ quyÓn lµ 700mmHg? Tr¶ lêi: G = 11,8kg Bµi 29: Mét b×nh kÝn thÓ tÝch 100 lÝt chøa 2 kg khÝ O2 ë nhiÖt ®é 470C. BiÕt ¸p suÊt khÝ quyÓn p0 = 1bar. X¸c ®Þnh chØ sè ®ång hå ¸p kÕ g¾n trªn n¾p b×nh? Tr¶ lêi: 15,64 bar Bµi 30: BiÕt nhiÖt dung riªng trung b×nh Ctb = 1,024 + 0,00008855.t kJ/kg0K tõ 00C ®Õn 15000C cña mét chÊt khÝ. X¸c ®Þnh nhiÖt dung riªng trung b×nh cña khÝ ®ã trong kho¶ng nhiÖt ®é t1=2000C ®Õn t2=8000C? Tr¶ lêi: Ctb= 1,11255 kJ/kg0K Bµi 31: BiÕt nhiÖt dung riªng thùc C = 1,02344 + 0,0000548.t kJ/kg0K cña chÊt khÝ phô thuéc vµo nhiÖt ®é tõ 00C ®Õn 15000C. X¸c ®Þnh nhiÖt dung riªng trung b×nh cña chÊt khÝ ®ã trong kho¶ng nhiÖt ®é tõ t1 = 4000C ®Õn t2 = 16000C? Tr¶ lêi: Ctb = 1,078 kJ/kg0K Bµi 32: ë ¸p suÊt 10bar, entanpi cña n−íc s«i vµ h¬i n−íc b·o hoµ kh« lµ 762,7 kJ/kg vµ 2778 kJ/kg. X¸c ®Þnh entanpi cña h¬i n−íc b·o hoµ Èm nÕu biÕt ®é kh« x = 0,8? Tr¶ lêi: ix = 2375 kJ/kg Bµi 33: 1 kg kh«ng khÝ ë ¸p suÊt ban ®Çu p1 = 1at vµ thÓ tÝch v1=0,8m3/kg nhËn l−îng nhiÖt 100 kcal/kg trong ®iÒu kiÖn ¸p suÊt kh«ng ®æi. X¸c ®Þnh nhiÖt ®é ban ®Çu vµ cuèi, thÓ tÝch cuèi qu¸ tr×nh? Tr¶ lêi: t1 = 0 0C; t2= 416 0C; V2 = 2,202 m3/kg 20 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
  20. http://www.ebook.edu.vn Bµi 35: Kh«ng khÝ ®¼ng nhiÖt trong xilanh gi·n në ë nhiÖt ®é 200C, tõ thÓ tÝch V1 = 1,5m3, ¸p suÊt p1 = 5bar ®Õn thÓ tÝch V2 = 5,4m3. X¸c ®Þnh l−îng nhiÖt cÇn cung cÊp c«ng thay ®æi thÓ tÝch vµ l−îng biÕn ®æi entr«pi cña kh«ng khÝ trong xilanh? Tr¶ lêi: Q = L12= 9,6 kJ; ΔS = 3,28 kJ/0K Bµi 36: NÐn ®o¹n nhiÖt 1kg kh«ng khÝ tõ ¸p suÊt p1 = 1at ®Õn ¸p suÊt p2=8at. H·y x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè tr¹ng th¸i cña kh«ng khÝ sau khi nÐn vµ c«ng kü thuËt cña qu¸ tr×nh, nÕu biÕt nhiÖt ®é kh«ng khÝ tr−íc khi nÐn t1=150C? Tr¶ lêi: t2 = 249 0C; v2 = 0,1906 m3/kg; lkt= -167 kJ/kg Bµi 37: NÐn ®a biÕn 1 kg kh«ng khÝ víi sè mò ®a biÕn n = 1,2 tõ nhiÖt ®é t1 = 200C ¸p suÊt p1 = 0,981bar ®Õn ¸p suÊt p2 =7,854bar. H·y x¸c ®Þnh nhiÖt ®é kh«ng khÝ sau khi nÐn, l−îng biÕn ®æi néi n¨ng, l−îng nhiÖt th¶i ra, c«ng thay ®æi thÓ tÝch vµ c«ng kü Tr¶ lêi: t2 = 141 0C; Δu = 87,2 kJ/kg; thuËt? q = - 87,2 kJ/kg; l12 = -174 kJ/kg; lkt= - 209 kJ/kg Bµi 38: Mét b×nh kÝn V = 2m3 chøa h¬i n−íc b·o hoµ kh« ë ¸p suÊt p1 = 10bar. Sau mét thêi gian nhÊt ®Þnh ®Ó ra ngoµi trêi ®é kh« trong b×nh kÝn lóc nµy x2 = 0,8. X¸c ®Þnh ¸p suÊt ë tr¹ng th¸i cuèi vµ l−îng nhiÖt th¶i ra? Tr¶ lêi: p2 = 8 bar, Q=-3680 kJ. Bµi 39: L−îng h¬i n−íc b·o hoµ Èm G = 25kg/s ë ¸p suÊt p = 0,05bar, ®é kh« x1 = 0,85 ®i vµo b×nh ng−ng. H¬i ng−ng tô trong b×nh ng−ng ë ¸p suÊt kh«ng ®æi t¹o thµnh n−íc ng−ng ch¶y ra khái b×nh. X¸c ®Þnh l−îng nhiÖt do h¬i to¶ ra vµ l−îng n−íc cÇn lµm m¸t b×nh ng−ng nÕu nhiÖt ®é n−íc lµm m¸t t¨ng lªn 100C vµ bá qua nhiÖt tõ b×nh ng−ng to¶ ra m«i tr−êng? Tr¶ lêi: Q= - 51555 kW; Gn= 1233 kg/s. Bµi 40: Bao h¬i cña lß h¬i cã thÓ tÝch 18m3 chøa h¬i b·o hoµ Èm (gåm n−íc s«i vµ h¬i b·o hoµ kh«) 1800kg ë ¸p suÊt 110bar. X¸c ®Þnh ®é kh« cña h¬i n−íc, l−îng n−íc s«i vµ l−îng h¬i b·o hoµ kh« trong bao h¬i? Tr¶ lêi: x = 0,587; Gh= 1056,6 kg; Gn= 743,4 kg Bµi 41: L−îng h¬i n−íc 100kg/s ë ¸p suÊt ®Çu p1 = 20bar, nhiÖt ®é ®Çu t1 = 4000C gi·n në ®o¹n nhiÖt trong tuabin ®Õn ®é kh« x2 = 0,95. X¸c ®Þnh ¸p suÊt cuèi, thÓ tÝch cuèi vµ c«ng kü thuËt (c«ng cña tuabin)? Tr¶ lêi: p2 = 0,8 bar; V2 = 200 m3/s; Lkt = 70 MW 21 Truêng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖt
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2