Bộ đề thi học kỳ I môn Nhiệt kỹ thuật (Có đáp án)

Nội dung text: Bộ đề thi học kỳ I môn Nhiệt kỹ thuật (Có đáp án)

1. ĐỀ THI HỌC KỲ I- NĂM 2011-2012 - LỚP: CDOT 12A Môn: NHIỆT KỸ THUẬT TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM Ngành: Công nghệ động lực KHOA ĐỘNG LỰC Thời gian: 60 phút Được sử dụng bảng tra- tài liệu Đề: 1 3 Bài 1:Một kg khơng khí ở áp suất P 1 = 1 at, thể tích v1 =0.8 m /kg, nhận nhiệt lượng 100 kcal/kg. Trong điều kiện áp suất khơng đổi. Xác định nhiệt độ, thể tích cuối quá trình Giải 0 0 3 t1 = 0 C, t2 = 416 C, v2 = 2.202 m /kg Bài 2 Vách phẳng 3 lớp, biệt lớp thứ nhất cĩ δ 1 = 300 mm, λ1 = 0.6 W/mK, nhiệt độ mặt 0 0 trong tw1 = 270 C, nhiệt độ giữa vách thứ nhất và vách thứ 2 tw2 = 200 C, Xác định mật độ dịng nhiệt qua vách thứ 3 Giải q = 140 W/m 0 Bài3 Khơng khí cĩ trạng thái ban đầu cĩ t 1 = 20 C, φ1 = 60%, áp suất p = 0.1Mpa được quạt đẩy qua bộ gia nhiệt bằng hơi nước(calorifer hơi nước) khơng khí được gia nhiệt đến 0 nhiệt độ t2 = 50 C, sau đĩ đẩy vào buồng sấy. Khơng khí thải từ buồng sấy cĩ nhiệt độ t 3 = 300C. 1- Biểu diễn trên đồ thị I-d 2- Xác định độ ẩm khơng khí ra khỏi buồng sấy φ3 3- Xác định lượng khơng khí cần thiết để làm bốc hơi 1 kg nước từ vật liệu sấy 4- Tính nhiệt lượng cung cấp cho calorifer Giải 1- Biểu diễn trên đồ thị I-d 2- Xác định độ ẩm khơng khí ra khỏi buồng sấy φ3 Trạng thái 1: 0 -t 1 = 20 C. -φ 1 = 60% -d 1 = 8.9 g/kgkk -I 1 = 42.8 kj/kg
2. Trạng thái 2: 0 -t 2 = 50 C -φ 2 = 7.5% -d 2 = d1 -I 2 = 73.5 kj/kg Trạng thái 3: 0 -t 3 = 30 C -φ 3 = 63% -d 3 = 17g/kgkkk -I 2 = I3 3- Xác định lượng khơng khí cần thiết để làm bốc hơi 1 kg nước từ vật liệu sấy Δd = d3 – d2 = 17 – 8.9 = 8.1 g/kgkkk Khơng khí khơ tương ưng vơi điều kiện ban đầu G 1000 G n 123kg k d 8.1 Lượng khơng khí ẩm qua quạt G = Gk (1 +d) = 123 (1 + 0.0089) = 124kg 4- Tính nhiệt lượng cung cấp cho calorifer Q = Gk(I2 – I1) = 123 (73,5 – 42.8) = 3776 kj Đề: 2 3 Bài 1: Một kg khơng khí ở áp suất P 1 = 1 at, thể tích v1 =0.8 m /kg, nhận nhiệt lượng 100 kcal/kg. Trong điều kiện áp suất khơng đổi. Xác định nhiệt độ, thể tích cuối quá trình Giải 0 0 3 t1 = 0 C, t2 = 416 C, v2 = 2.202 m /kg Bài2: Ở áp suất P = 10 bar, entanpi của nước sơi và hơi bảo hịa khơ i = là 762,7 kJ/kg và i = 2778 kJ/kg. Xác định entanpi của hơi nước bảo hịa ẩm cĩ độ khơ x = 0.8 Giải I = 2375 kj/kg Bài 3: Một dàn lạnh khơng khí tươi cĩ lưu lượng G k = 12000kg/h, khơng khí vào cĩ φ1 = 0 0 0 60%, t1 = 30 C khơng khí ra cĩ φ2 = 100%, t2 = 15 C, nước lạnh vào cĩ nhiệt độ tn’ = 5 C, 0 nước ra cĩ tn’’ = 10 C 1- Biểu diễn trên đổ thị I-d, xác định các thơng số 2- Tính năng suất lạnh Q0, Lượng nước lạnh cung cấp Gn(Kg/h), Lượng nươc ngưng tụ Gng(kg/h) Giải
3. 1- Xác định thơng số của khơng khí ẩm: Từ đồ thị I-d ta tìm được: Trạng thái 1: 0 -t 1 = 30 C. -φ 1 = 60% -d 1 = 16 g/kgkk -I 1 = 17 kcal/kgkk= 17x4.18 = 71.06 kJ/kgkk Trạng thái 2: 0 -t 2 = 15 C -φ 2 = 100% -d 2 = 11 g/kgkk -I2 = 10.2 kcal/kgkk = 10.2 x 4.18 = 42.6 kJ/kgkk 2- Tính Q0, Gn , Gng Q0 = Gk(I2 – I1) = 12000/3600(71.06-42.6) = 94.9 kW '' ' Q0 Q0 GnC pn (tn tn ) Gn '' ' C pn (tn tn ) Q0 94.9 Gn '' ' 4.5kg/s C pn (tn tn ) 4.18(10 5) -3 Gng = Gk(d2 – d1) = 12000(16-11)10 = 48 kg/h ĐHCN. Ngày 05 Tháng11 năm 2011 GV ra đề Lê Quang Liêm ĐỀ THI HỌC KỲ I- NĂM 2011-2012 - LỚP: CDOT 12B Môn: NHIỆT KỸ THUẬT TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM Ngành: Công nghệ động lực KHOA ĐỘNG LỰC Thời gian: 60 phút Được sử dụng bảng tra- tài liệu Đề: 1
4. Bài 1: Khi nén đẳng nhiệt 4 kg khơng khí (coi là khí lí tưởng) cĩ hằng số chất khí R = 189 J/kg.0K từ áp suất từ 2 at đến 5.4 at. Cần thải nhiệt lượng 378kJ. Xác định nhiệt độ của quá trình, thể tích ban đầu và thể tích cuối của chất khí đĩ Giải Trong quá trình đẳng nhiệt của khí lý tưởng, nhiệt bằng cơng được xác định theo cơng thức P Q GRT ln 1 P2 Từ đĩ nhiệt độ của quá trình Q 378.103 T 5000 K P 2 GR ln 1 4x189ln P2 5.4 T = 500-273 = 2270C Thể tích ban đầu của chất khí từ PTTT khí lý tưởng GRT 4x189x500 3 V1 5 1,93m P1 2x0.98.10 Thể tích cuối quá trình tính theo PTTT P v V 2 1 1 P1 v2 V2 P1 2 3 V2 V1 1.93 0.72m P2 5.4 Bài 2 Máy lạnh 1 cấp sử dụng môi chất R12 hoạt động với các thông số sau: o - Nhiệt độ bốc hơi: t0 = - 20 C o - Nhiệt độ ngưng tụ: tk = +40 C - Lưu lượng môi chất: G = 0,03 kg/ s. Xác định: a. Năng suất lạnh của máy, Q0 b. Năng suất giải nhiệt của bình ngưng, QN. c. Công suất tiêu hao của máy nén, l Đáp số: Q0 = 3,16 kJ; QN = 4,13 kJ ; NMN = 1 kW Bài3 Một ống thép dài l = 5 m, đường kính d+2+/d+1+ = 65/60mm, λ 1 = 72 W/mK, bộc 0 một lớp cách nhiệt dày δ1 = 10 mm, λ1 = 0.07 W/mK, nhiệt độ mặt trong tw1 = 145 C, mặt 0 ngồi tw3 = 45 C. Xác định dịng nhiệt dẫn qua Đáp số: Q0 =819W Đề: 2
5. Bài 1: Khi nén đẳng nhiệt 4 kg khơng khí (coi là khí lí tưởng) cĩ hằng số chất khí R = 189 J/kg.0K từ áp suất từ 2 at đến 5.4 at. Cần thải nhiệt lượng 378kJ. Xác định nhiệt độ của quá trình, thể tích ban đầu và thể tích cuối của chất khí đĩ Bài2:Ở áp suất P = 10 bar, entropi của nước sơi và hơi nước bảo hịa khơ là s = 2.138 kJ/kg 0K. Xác định độ khơ của hơi bảo hịa ẩm nếu biết entropi của hơi bảo hịa ẩm là s = 4.138 kJ/kg 0K Đáp số: x = 0.45 Bài 3: Một ống dẫn hơi bằng thép đường kính d 2/d1= 110/100 mm, hệ số dẫn nhiệt λ 1 = 55 W/m.K được bộc 1 lớp cách nhiệt cĩ λ 2 = 0.09 W/m.K. Nhiệt độ mặt trong ống tw1 = 0 0 200 C. Nhiệt độ mặt ngồi lớp cách nhiệt tw3 = 50 C Xác định chiều dày δ2 và nhiệt độ tw2 để tổn thất nhiệt qua vách ống khơng vượt quá 300 W/m
6. ĐHCN. Ngày 05 Tháng11 năm 2011 GV ra đề Lê Quang Liêm ĐỀ THI HỌC KỲ I- NĂM 2011-2012 - LỚP: CDOT 12C Môn: NHIỆT KỸ THUẬT TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM Ngành: Công nghệ động lực KHOA ĐỘNG LỰC Thời gian: 60 phút Được sử dụng bảng tra- tài liệu Đề: 1 Bài 1: 10 kg khơng khí ở nhiệt độ 270C được đốt nĩng ở áp suất khơng đổi đến nhiệt độ t = 1270C. Xác định nhiệt lượng, biến đổi entanpi, biến đổi nội năng, cơng thay đổi thể tích của quá trình đốt nĩng (coi khơng khí là khí 2 nguyên tử và cĩ kilomol μ = 29 kg Giải
7. Nhiệt lượng, biến đổi entanpi, biến đổi nội năng, cơng thay đổi thể tích của quá trình đốt nĩng Q = G. Cp(t2 – t1) Nhiệt dung riêng Cp C 29.3 C p 1,01kJ / kg 0 K p  29 Vậy ta cĩ: Q = 10x1.01(127-27)=1010 kJ Δi = G. Cp(t2 – t1) = Q Nhiệt dung riêng Cv: C 20.9 C v 0.72kJ / kg 0 K v  29 Δu = 10x0.72(127-27) =720kJ Cơng thay đổi thể tích: Q = Δu + L12 = 1010 - 720 = 290 kJ Bài 2 Cho G = 180 kg/h hơi nước quá nhiệt ở P = 1.2 bar, t = 1200C được làm lạnh đẳng áp (P = const) đến trạng thái hơi bảo hịa ẩm, tỏa nhiệt Q = 35 kW. Xác định: 1. Độ khơ của hơi bảo hịa ẩm x2 2. Lượng nước ngưng tụ trong 1 giờ Gn Giải Q0 Gn '' ' ; C pn = 4.18 C pn (tn tn ) Bài3 Tủ lạnh sử dụng môi chất Freon R12 hoạt động theo chu trình máy lạnh cơ bản (không có quá nhiệt, không có quá lạnh). Biết công suất máy nén bằng N = 100W, áp suất bay hơi bằng P0 = 1,5 bar. Aùp suất ngưng tụ bằng Pk = 10 bar. Hãy xác định: a. Tỷ số nén, nhiệt độ bốc hơi & ngưng tụ. b. Năng suất lạnh & hệ số làm lạnh lý thuyết. c. Nhiệt tỏa ra từ thiết bị ngưng tụ. Đề: 2 Bài 1: Một calorifer gia nhiệt cho khơng khí vào thiết bị sấy cĩ các thơng số: 0 Nhiệt độ ban đầu của khí vào calorifer là t1 = 20 C, nhiệt độ khơng khí sau bộ gia nhiệt là t2 = 600C, lưu lượng quạt V = 5000m3/h Xác định nhiệt lượng cần cung cấp để gia nhiệt dịng khí Giải Từ t = 200C tra bảng thơng số vật lý của khơng khí khơ H = 760mmHg ta cĩ: ρ = 1.205Kg/m3 Ta cĩ
8. G 5000 k G .V 1.205 1.67,kg / s V k 3600 Nhiệt lượng cần để gia nhiệt dịng khơng khí Q = CpGk(t2 – t1) = 1.67(60 – 20) = kW 3 Bài2: Một kg khơng khí ở áp suất P 1 = 1 at, thể tích v1 =0.8 m /kg, nhận nhiệt lượng 100 kcal/kg. Trong điều kiện áp suất khơng đổi. Xác định nhiệt độ, thể tích cuối quá trình Giải 0 0 3 t1 = 0 C, t2 = 416 C, v2 = 2.202 m /kg Bài 3: Máy lạnh làm việc theo chu trình cơ bản (không có quá nhiệt, không có quá lạnh). Môi chất lạnh Freon 22 có năng suất lạnh Q0 = 100.000Kcal/h. Biết nhiệt độ bốc 0 0 hơi t0 = - 10 C. Nhiệt độ ngưng tụ tK = + 40 C. Hãy xác định: a. Lượng môi chất, hệ số làm lạnh lý thuyết, Nhiệt tỏa ra từ thiết bị ngưng tụ. 0 b. Lượng nước làm mát thiết bị ngưng tụ. Chọn nhiệt độ nước vào bằng tv = 27 C. Nhiệt độ ra của nước lấy nhỏ hơn nhiệt độ ngưng tụ là t = 40C. ĐHCN. Ngày 05 Tháng11 năm 2011 GV ra đề Lê Quang Liêm ĐỀ THI HỌC KỲ I- NĂM 2011-2012 - LỚP: CDN-OT 4A Môn: NHIỆT KỸ THUẬT TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM Ngành: Công nghệ động lực KHOA ĐỘNG LỰC Thời gian: 60 phút Được sử dụng bảng tra- tài liệu Đề: 1 Bài 1: Cho một kg nước ở áp suất 1 bar, nhiệt độ 20 0C được đốt nĩng đến 200 0C trong điều kiện áp suất khơng đổi. Xác định nhiệt lượng Q 1 đốt nĩng nước ban đầu đến nhiệt độ sơi, nhiệt lượng Q 2 biến nước sơi thành hơi bảo hịa khơ. Nhiệt lượng Q 3 biến hơi bảo hịa khơ thành hơi quá nhiệt và nhiệt lượng Q biến nước ban đầu thành hơi quá nhiệt ở trạng thái cuối Bài làm Trạng thái ban đầu xác định bởi P = 1 Bar, t = 20 0C. Tra bảng nước chưa sơi và hơi quá nhiệt ta cĩ: v = 0.0010018m3/kg i = 83,7 kJ/kg s = 0.2964 kJ/kg 0K Nhiệt lượng q1 = Cn(t2 – t1) = 4.18(100 – 20) = 334,4kJ/kg Với áp suất P = 1 bar tra bảng nước sơi và hơi bảo hịa kho ta được
9. s’ = 1.3026 kJ/kg 0K ; i’ = 417,4 kJ/kg s’’ = 7.360 kJ/kg 0K ; i’’ = 2675 kJ/kg Quá trình hĩa hơi nhiệt lượng được tính q2 q2 = r = (i2 – i1) = (2675 - 417,4) = 2257,6 kJ/kg Quá trình quá nhiệt nhiệt lượng được tính q3 Trạng thái cuối xác định bởi P = 1 Bar, t = 2000C. Tra bảng nước chưa sơi và hơi quá nhiệt ta cĩ: v = 2.172 m3/kg i = 2875 kJ/kg s = 7.628 kJ/kg 0K q3 =i – i’’ = 200 kJ/kg Nhiệt lượng từ trạng thái ban đầu đến trạng thái cuối q = q1 + q 2 + q3 = 2792.4 kJ/kg Nhiệt lợng Q Q = G x q = 2679,18 kJ 0 Bài 2: 100 kg/h hơi nước ở trạng thái đầu P1 = 8 bar, t1 = 240 C. Giãn nở đoạn nhiệt đến áp suất P2 = 2 bar. Xác định độ khơ của hơi sau khi giãn nở và cơng kỹ thuật của quá trình Giải Đây là quá trình đoạn nhiệt biểu điễn trên đồ thị i-s 0 Từ bảng hơi nước bảo hịa p1 = 8 barco1 ts = 170.42 C và vì t1 > ts S1 = s2 = const S2 = s’2 + x2(s’’2 – s’1) Độ khơ của hơi sau khi giãn nở s s' x x s" s' Lkt = Glkt = - G(i1-i2) 0 Từ P1 =8bar và t = 240 C Ta cĩ i’ = 2926 kJ/kg và s’ = 6,991 kJ/kg độ Từ bảng 4 hơi nước bảo hịa P2 = 2 bar ta cĩ 0 0 S’2 1.53 kJ/kg K và s’’2 = 7.127 kJ/kg K i’2 = 504.8 kJ/kg và i’’2 = 2707 kJ/kg Vậy độ khơ: s s' 6.991 1.53 x x 0.977 2 s" s' 7.127 1.53 Giá trị i2 tra từ đồ thị i-s ta được i2 = i’2 + x2(i’’2 – i’2) = 504.8 + 0.977(2707 -504.8) = 2656 kJ/kg Cơng kỹ thuật của quá trình Lkt = 100(2926 – 2656) = 27000 kJ/kg = 7,5 kW .
10. Bài 3: Một tường nhà dày δ = 300 mm, nhiệt độ mặt tường trong nhà tw1 = 25 0C, nhiệt độ mặt ngồi tường tw2 = 35 0C. Với λ = const, nếu bây giờ tưpo72ng chỉ cịn dày δ’ = 100 mm mà giữ nguyên mật độ dịng nhiệt ( q = const) và nhiệt độ mặt ngồi (tw2 = const) xác định nhiệt độ mặt trong t’w1 Đề: 2 Bài 1: Đốt nĩng G = 10kg hơi bảo hịa khơ ở áp suất P = 1 bar , t = 300 0C trong điều kiện áp suất khơng đổi. Xác định độ biến thiên nội năng, entropy, và nhiệt lượng cần thiết Bài2: Hơi bảo hịa ẩm cĩ độ khơ x = 0.3 ở áp suất P = 5 bar, entanpi và thể tích riêng của hơi bảo hịa khơ i = 2749 kJ/kg và v = 0.3747 m3/kg. Entanpi và thể tích riêng của nước sơi i = 640kJ/kg và v = 0.0011m3/kg. Xác định entanpi và thể tích riêng của hơi bảo hịa ẩm Giải Ta cĩ: ix = (1-x)i’ + xi’’ = 640 + 0.3(2749-640) = 1272.7 kJ/kg 3 vx = (1-x)v’ + xv’’= 0.0011 + 0.3(0.3747 – 0.0011) = 0.11318 m /kg Bài 3: Xác định chu tình quá lạnh, quá nhiệt cho biết: Năng suất lạnh Q 0 = 100KW; 0 0 Nhiệt độ bốc hơi t0 = -15 C; Nhiệt độ quá nhiệt tqn = -10 C; Nhiệt độ ngưng tụ tk = 0 0 +30 C; Nhiệt độ quá lạnh tql = +25 C; Môi chất lạnh NH3.
11. ĐHCN. Ngày 05 Tháng11 năm 2011 GV ra đề Lê Quang Liêm ĐỀ THI HỌC KỲ I- NĂM 2011-2012 - LỚP: CDN-OT 4B Môn: NHIỆT KỸ THUẬT TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM Ngành: Công nghệ động lực KHOA ĐỘNG LỰC Thời gian: 60 phút Được sử dụng bảng tra- tài liệu Đề: 1 Bài 1: Khí CO2 được bơm vào bình chứa cĩ thể tích V = 3 m3, bằng máy nén. Chỉ số áp kế gắn trên nắp bình chỉ áp suất dư trước khi nén P d = 0,3 at và sau khi nén P = 3 at. Nhiệt 0 0 độ khí CO2 trong bình tăng từ t 1 = 45 C đến t2 = 70 C Xác định lượng khí CO 2 bơm vào bình nếu áp suất khí quyển P0 = 700 mmHg Giải G=11.8 kg 0 Bài 2: Cho 30 kg không khí ẩm cĩ nhiệt độ t 1 = 10 C, φ1 = 90%, được đốt nĩng tới nhiệt 0 độ t2 = 60 C, rồi đưa vào buồng sấy. Xác định nhiệt lượng cần cung cấp Giải Q = G Cp(t2 – t1) Bài3: Cho biết các thông số như sau: Năng suất lạnh Q0 = 100KW; Nhiệt độ bốc hơi t0 0 0 0 = - 15 C; Nhiệt độ quá nhiệt tqt = -10 C; Nhiệt độ ngưng tụ tk = +30 C; Nhiệt độ qúa 0 lạnh tql = +25 C; Môi chất lạnh R22 . Tính toán các thông số chu trình Đề: 2 Bài 1: Trong bình kín cĩ thể tích V = 300 lít, chứa khơng khí cĩ áp suất P 1 = 3 bar, nhiệt 0 độ t1 = 20 C. 1- Xác định nhiệt lượng cần cung cấp để nhiệt độ trong bình tăng thêm t = 1200C 2- Áp suất trong bình lúc này bằng bao nhiêu? Giải: Áp dung phương trình trạng thái của khí lý tưởng
12. PV = GRT PV 3.105 x0.3 G 1 , Kg 1 RT 8314 1 x293 29 Nhiệt lượng cần cung cấp để nhiệt độ trong bình tăng thêm t = 1200C 20.9 Q = G1Cv(t2 - t1) = G x( )x(120) =, kJ 32 0 Với t2 = t1 +20 C Áp suất trong bình G1RT2 Gx287x(273 140) P2 , Kg V1 0.3 Bài2: Một dàn lạnh khơng khí tươi cĩ lưu lượng G k = 12000kg/h, khơng khí vào cĩ φ1 = 0 0 0 60%, t1 = 30 C khơng khí ra cĩ φ2 = 100%, t2 = 15 C, nước lạnh vào cĩ nhiệt độ tn’ = 5 C, 0 nước ra cĩ tn’’ = 10 C 1- Biểu diễn trên đổ thị I-d, xác định các thơng số 2- Tính năng suất lạnh Q0, Lượng nước lạnh cung cấp Gn(Kg/h), Lượng nươc ngưng tụ Gng(kg/h) Giải 3- Xác định thơng số của khơng khí ẩm: Từ đồ thị I-d ta tìm được: 0 Trạng thái 1:t1 = 30 C.,φ1 = 60%, d1 = 16 g/kgkk, I1 = 17 kcal/kgkk= 17x4.18 = 71.06 kJ/kgkk 0 Trạng thái 2:t2 = 15 C, φ2 = 100% , d2 = 11 g/kgkk, I2 = 10.2 kcal/kgkk = 10.2 x 4.18 = 42.6 kJ/kgkk 4- Tính Q0, Gn , Gng Q0 = Gk(I2 – I1) = 12000/3600(71.06-42.6) = 94.9 kW '' ' Q0 Q0 GnC pn (tn tn ) Gn '' ' C pn (tn tn ) Q0 94.9 Gn '' ' 4.5kg/s C pn (tn tn ) 4.18(10 5) -3 Gng = Gk(d2 – d1) = 12000(16-11)10 = 48 kg/h Bài 3: Vách buồng sấy được xây bằng 2 lớp : Lớp gạch đỏ cĩ chiều dày 250mm, cĩ hệ số dẫn nhiệt 0,7W/mK: lớp nỉ bộc ngồi cĩ hệ số dẫn nhiệt 0,0465 W/mK. Nhiệt độ mặt tường trong buồng sấy bằng 110 0C, nhiệt độ mặt bên ngồi bằng 25 0C. Xác định chiều
13. dày lớp nỉ để tổn thất nhiệt qua vách buồng sấy khơng vượt quá 110 W/m 2. Tính nhiệt độ tiếp xúc giữa 2 vách. Giải ĐHCN. Ngày 05 Tháng11 năm 2011 GV ra đề Lê Quang Liêm ĐỀ THI HỌC KỲ I- NĂM 2011-2012 - LỚP: CDN-OT 4C Môn: NHIỆT KỸ THUẬT TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM Ngành: Công nghệ động lực KHOA ĐỘNG LỰC Thời gian: 60 phút Được sử dụng bảng tra- tài liệu Đề: 1 Bài 1: Một bình kín cĩ thể tích V = 100 lít, chứa G = 58,2 g khí lý tưởng. Áp suất gắn trên 0 nắp bình chỉ độ chân khơng Pck = 420 mmHg, nhiệt độ khí trung bình t = 27 C, áp suất khí quyển P0 = 760 mmHg. Xác định khí trong bình là khí gì? Giải: Ta cĩ PT TT khí lý tưởng PV = GRT PV Suy ra: R GR Áp suất thực trong bình P = Pk – Pck
14. 760 420 P x105 0.4533x105 Pa 750 Nhiệt độ T = t + 273 = 27 + 273 = 300K Khối lượng G = 58.2g = 0.0582 kg Thể tích V = 100 lít = 0.1 m3 Hằng số chất khí của khí trong bình: 0.4533x105 x0.1 R 259.6 j / kgK 0.0582x300 Ta cĩ quan hệ R 8314 R    Suy ra 8314 8314  32 R 259.6 Vậy khí trong bình là O2 Bài 2 Một bình kin thể tích V = 5 m3, trên cĩ gắn áp kế chỉ P = 5 bar,chứa lượng hơi nước G = 10 kg, sau khi làm lạnh bình, áp kế chỉ P = 2 bar, áp suất khí quyển P 0 = 750mmHg. Xác định: 1. Trạng thái hơi nước ban đầu và sau khi làm lạnh 2. Độ khơ của hơi sau khi làm lạnh, lượng nước ngưng sau khi làm lạnh. Giải
15. Bài3 Cho biết các thông số như sau: Năng suất lạnh Q0 = 100KW; Nhiệt độ bốc hơi t0 = 0 0 0 - 15 C; Nhiệt độ quá nhiệt tqt = -10 C; Nhiệt độ ngưng tụ tk = +30 C; Nhiệt độ qúa lạnh 0 tql = +25 C; Môi chất lạnh R22 . Tính toán các thông số chu trình Đề: 2 Bài 1: Một máy hút ẩm làm việc ở điều kiện sau: Khơng khí được hút từ kho sản phẩm cĩ 0 0 t1 = 30 C và φ1 = 60% sau đĩ được đẩy qua dàn lạnh đến t 2 =10 C và φ2 = 100% một phần khơng khí ẩm bị ngưng tụ thành nước và xả ra ngồi. 0 Khơng khí lạnh được thổi qua dàn nĩng ngưng tụ nhiệt độ tăng lên t 3 = 40 C thổi vào kho để hút ẩm, lưu lượng quạt V = 5000m3/h 1- Biểu diễn trên đồ thị I-d 2- Xác định thơng số của khơng khí ẩm ở các điểm 1,2,3 3- Tính lượng nước ngưng từ kho Gng Giải a. Xác định thơng số của khơng khí ẩm: Từ đồ thị I-d ta tìm được: 0 0 Trạng thái 1: t1 = 30 C., φ1 = 60% , d1 = 16 g/kgkk, tđs = 21.5 C 0 Trạng thái 2: t2 = 10 C, φ2 = 100% , d2 = 8 g/kgkk 0 Trạng thái 3: t3 = 40 C, φ3 = 18%
16. Từ t =300C tra bảng thơng số vật lý của khơng khí khơ ta cĩ: 3 ρk = 1.165 kg/m Lưu lượng khơng khí Gk = ρk x Vk = 1.165x5000 = 5825 kg/h Một kg khơng khí qua máy hút ẩm ngưng tụ được lượng ẩm Δd = d1 – d2 = 16-8 = 8g/kgkk Lượng ẩm hút ra từ kho Gn = Gk Δd = 5825 x 8/1000 = 46.6 kg/h 3 Bài2: Một bình cĩ thể tích V = 0.5m . Chứa khơng khí ở áp suất dư P0 = 2 bar, nhiệt độ t = 0 20 C, lượng khí thốt ra khỏi bình là bao nhiêu để áp suất trong bình cĩ độ chân khơng Pck = 420 mmHg, trong điều kiện nhiệt độ trong bình xem như khơng đổi, biệt áp suất khí quyển P0 = 768 mmHg Giải: Lượng khơng khí G1 , G2 được xác định từ PT TT khí lý tưởng P1V1 = G1RT1 P2V2 = G2RT2 P V PV G 2 2 ; G 1 1 2 1 RT2 RT1 Trong đĩ: 3 V1 = V2 = V = 0.5m 8314 8314 R 287J / kg.K  29 0 T1 = T2 = T = 20 + 273 = 293 K PV P V V G 1 2 (P P ) RT RT RT 1 2 768 5 5 2 P1 = Pd1 + P0 = (2 + )10 = 3,024.10 N/m 750 768 420 5 5 2 P1 = P0 – Pck2 = 10 = 0,464.10 N/m 750 V 0.5 G (P P ) (3,024 0,464)105 1.52kg RT 1 2 287x293 Bài 3: Biết mật độ dịng nhiệt qua vách phẳng dày 20 cm cĩ hệ số dẫn nhiệt 0.6 W/m K. Là 150 W/m2. Xác định độ chênh lệt nhiệt độ giữa 2 vách
17. Giải: ĐHCN. Ngày 05 Tháng11 năm 2011 GV ra đề Lê Quang Liêm