TermodynamikaI.6

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
ZADANIA Z TERMODYNAMIKI I
Zestaw I.6
1. Jeden kg tlenku wħgla CO realizuje obieg teoretyczny utworzony przez ciĢg przemian:
1-2 izochora, 2-3 izoterma, 3-1 izobara. MajĢc dane T
1
= 400 K, p
3
= 0,2 MPa,
v
3
= 5 v
2
oblicz sprawnoĻę teoretycznĢ obiegu i porwnaj jĢ ze sprawnoĻciĢ obiegu Carnota
zrealizowanego w zakresie maksymalnej i minimalnej temperatury obiegu.
Odp: ȵ
t
= 0,224, ȵ
C
= 0,8.
2. Jeden kg azotu N
2
realizuje obieg skþadajĢcy siħ z przemian:1-2 izentropa, 2-3 izobara,
3-1 politropa. MajĢc dane: p
1
= 90 kPa, T
1
= 300 K, T
2
= 900 K, T
3
= 1900 K oblicz
sprawnoĻę teoretycznĢ obiegu.
Odp: ȵ
t
= 0,35.
3. Jeden kg wodoru H
2
realizuje obieg Carnota. NajniŇsza temperatura obiegu wynosi
T
II
= T
3
= T
4
= 300 K, zaĻ najwyŇsza T
I
= T
1
= T
2
= 800 K. NajwyŇsze ciĻnienie w obiegu
ma wartoĻę p
1
= 5 MPa, najniŇsze zaĻ p
3
=100 kPa. Obliczyę: a) parametry w
charakterystycznych punktach obiegu, b) sprawnoĻę ȵ
C
, pracħ obiegu l
ob
, ciepþo
doprowadzone q
d
oraz wyprowadzone q
w
.
Odp: a) v
1
= 0,66 m
3
/kg, p
2
= 3,1 MPa, v
2
= 1,06 m
3
/kg, v
3
= 12,4 m
3
/kg,
p
4
= 0,17 MPa, v
4
= 7,28 m
3
/kg, b) ȵ
C
= 0,625, l
ob
= 978 kJ/kg, q
d
= 1,56 MJ/kg,
q
w
= 586 kJ/kg.
4. Dwuatomowy gaz doskonaþy podlega obiegowi prawobieŇnemu skþadajĢcemu siħ z trzech
nastħpujĢcych przemian: izobary 1-2, izochory 2-3 i przemiany 3-1, ktrej obrazem w
ukþadzie p - V jest odcinek linii prostej. Parametry gazu w poszczeglnych punktach obiegu
wynoszĢ: p
1
= 100 kPa, V
1
= 2 m
3
, p
3
= 200 kPa, T
3
= 600 K, V
3
= 1m
3
.
Obliczyę: a) sprawnoĻę obiegu ȵ
t
, b) pracħ obiegu L
ob
.
Odp: a) ȵ
t
= 0,125, b) L
ob
= 50 kJ.
5. Silnik cieplny pracuje wedþug obiegu Lenoira skþadajĢcego siħ z izentropy 1-2, izobary 2-3 i
izochory 3-1. Czynnikiem obiegowym jest dwuatomowy gaz doskonaþy, ktrego skrajne
temperatury majĢ wartoĻci: T
1
= 1973 K, T
3
= 288 K. Strumieı ciepþa pobieranego przez
silnik wynosi 50 kW. Obliczyę: a) temperaturħ T
2
, stosunek ciĻnieı p
1
/p
2
oraz stosunek
objħtoĻci wþaĻciwych v
2
/v
1
, b) sprawnoĻę termicznĢ obiegu ȵ
t
, c) moc silnika N.
Odp : a) T
2
= 1139 K, p
1
/p
2
= 6,85, v
2
/v
1
= 3,96, b) ȵ
t
= 0,293, c) N = 14,65 kW.
6. Silnik pracuje wedþug obiegu Otto, dla ktrego T
1
= 373 K, p
1
= 0,1MPa,
ō = V
1
/V
2
= 6, ȹ = p
3
/p
2
= 1,6. Czynnikiem roboczym jest 1 kg powietrza traktowany jak gaz
doskonaþy. OkreĻlię brakujĢce parametry termodynamiczne poszczeglnych stanw oraz
ciepþo dodatnie q
d
i ujemne q
w
, pracħ obiegu l
ob
, sprawnoĻę ȵ
t
.
Odp: q
d
= 329,7 kJ/kg, q
w
= - 162 kJ/kg, l
ob
= 471 kJ/kg, ȵ
t
= 0,51.
7. OkreĻlię brakujĢce parametry termodynamiczne obiegu Diesla oraz ciepþo dodatnie q
d,
ciepþo ujemne q
w
, pracħ obiegu l
ob
i sprawnoĻę ȵ
t
jeŇeli p
1
= 0,1 MPa, T
1
= 293 K,
ō = V
1
/V
2
= 12,7, Ⱦ = V
3
/V
2
= 2. Czynnikiem roboczym jest 1kg powietrza /gaz doskonaþy/.
Odp: q
d
= 818 kJ/kg, q
w
= 347 kJ/kg, l
ob
= 471 kJ/kg, ȵ
t
= 0,576.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]