ZESTAWY Termodynamika, technika cieplna.
Temat 1
Gaz generatorowy o składzie objętościowym CO=29% H2=2% CH2=1% CO2=3% N2=65% spalono zupełnie i całkowicie przy stosunku nadmiaru powietrza suchego λ=1,2 Należy obliczyć skład objętościowy spalin wilgotnych.
Temat 2
W cylindrze rozprężarki znajduje się azot pod ciśnieniem 4.8MPa i o temperaturze 350˚C. Podczas ekspansji o wykładniku ٧=1,8 objętość czynnika wzrosła od 0,2m3 do 0,45m3. Obliczyć prace bezwzględną i techniczną i ciepło przemian. Przyjąć, że czynnik jest gazem doskonałym.
Temat 3
Obliczyć prace techniczną jaką wykonałby 1kg pary wodnej ekspandując adiabatycznie odwracalnie od ciśnienia p2=0,0075MPa jeśli parametry zasilania wynoszą p1=10MPa t1=500˚C.
Temat 4
Przez stalową rurę o średnicy wewnętrznej D1=6cm i zewnętrznej D2=6,8cm przepływa płyn o temperaturze Tw=-10˚C, przy współczynniku przejmowania ciepła αw=1000 W/( m2˚C). Po zewnętrznej stronie rura izolowana jest warstwą korka o grubości δ=5cm. Temperatura otoczenia wynosi Tz=20˚C, a współczynnik przejmowania ciepła przez powietrze wynosi αz=8 W/( m2˚C) Współczynniki przewodnictwa cieplnego stali i korka wynoszą odpowiednio λst=48 W/(m˚C) oraz λk=0,05 W/(m˚C). Obliczyć strumień ciepła przenikający przez 1m rury.
zestaw nr 207:
1. dane: powietrze, p1,p2,v1, przemiana politropowa o wykladniku m, policzyć te wszystkie bajery: prace, etropite itp
2. obliczyc zmiane entropii dla:
a) CO2 o masie m, w przemianie izochorycnej dla danych T1,T2 i chyba V
b) aluminium o masie m, podane cieplo wlasciwe, dla dla danych T1 i T2
3. dana powierzchnia F, sciana zlozona z dwoch o podanych grubosciach s1 i s2 oraz wsp L1 i L2 (lambda), dana temp wewn Tw i zewn Tz oraz wsp Alfa W i Alfa Z. obliczyc strate ciepla oraz temperatury miedzy sciankami oraz na ich powierzchniach zewn.
4. podac definicje ciepla spalania i czegos tam jeszcze
5. obieg carnota
ZESTAW 407 Termodynamika, technika cieplna.
Roztwór gazów, którego wykładnik adiabaty wynosi k=1,59 uległ przemianie politropowej o wykładniku ٧=1,43.Nastąpiła zmiana stanu określonego parametrami p1=25bar t1=400˚C V1=0,1m3 a końcowa objętość roztworu wynosi V2=0,75 m3. Obliczyć prace bezwzględną i techniczną i ciepło przemian.
Obliczyć zmianę entropii n=3mol azotu N2 w procesie ogrzewania od temp. T1=300K do temp. T2=500K
a) przy stałym ciśnieniu
b) przy stałej objętości
Przyjąć, że azot jest gazem doskonałym.
Trójwarstwowa płaska ścianka ziębiarki składa się z warstewki polistyrenu (δ1=0.005m, λ1=0.15 W/(m˚C)), warstwy pianki poliuretanowej (δ2=0,025m, λ2=0,026 W/(m˚C)), oraz z blachy stalowej (δ3=0,001m, λ3=48 W/(m˚C)).Współczynnik przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej ścianki jest równy αw=10 W/( m2˚C), a po stronie zewnętrznej αz=15 W/( m2˚C). Temperatura wewnątrz ziębiarki Tw=0˚C a temperatura otoczenia Tz=30˚C. Pole powierzchni ścianki F=0,75m2. Podać wartości temperatur powierzchni zewnętrznych ścianki.
Narysuj szkic elektrociepłowni oraz odpowiedni obieg w układzie temp.-entropia lub entalpia-entropia, zamieścić opis.
Temat 5
Wyprowadzić wzór na pracę bezwzględną sprężarki
Zestaw 507
1. Roztwór gazowy o wykładniku adiabaty 1,55 uległ przemianie politropowej o wykładniku 1,35 od stanu p1 = 30 bar, T1 = 700K, V1 = 30 dm3, do stanu, w którym V2 = 210 dm3. Określ p2, T2, pracę techniczną i bezwzględną, ciepło.
2. Oblicz zmianę entropii 160g tlenu O2 w procesie izotermicznego sprężania w T = 293K
a) od p1 = 105Pa do p2 = 3*105Pa
b) od V1 = 0,23 m3 do V2 = 0,1 m3
3. Oblicz straty ciepła przez powierzchnię F = 250 m2 ścian zewnętrznych budynku mieszkalnego w okresie zimowym. Wewnętrzne nośna warstwa ma grubość d1 = 60cm, zewnętrzna warstwa termoizolacyjna d2 = 14 cm. Współczynniki przewodnictwa cieplnego wynoszą l1 = 2 W/(mK), l2 = 0,03 W/(mK). Temperatura powietrza wewnątrz domu Tw = 20oC, na zewnątrz Tz = -2oC. współczynniki przejmowania ciepła aw = 5 W/(m2K), az = 18 W/(m2K). Przyjmując, że starty ciepła przez ścianki stanowią połowę wszystkich strat energii oblicz zużycie energii w dniu i w miesiącu (30 dni).
4. Obliczanie parametrów czynnika jednoskładnikowego w obszarze pary mokrej, zilustruj w wybranym układzie p – V, T – s, h – s.
5. Pojęcie ciepła i pracy w termodynamice.
ZESTAW 707
1. Butla z CO2 pod ciśnieniem 6MPa znajd. sie w pomieszczeniu o temp. 10stopni C. Po pewnym czasie stwierdzono, że na skutek nieszczelności zaworu ciśnienie obniżyło się do 1,2 MPa. Obliczyć jaka część CO2 wypłynęła z butli. Przyjąć, że CO2 jest gazem doskonałym.
2. 6 ton węgla o składzie: c=0.72 s=0.015 w=0.08 h=0.025 o=0.02 p=0.14 spalono całk. i zupełnie przy nadmiarze pow. λ=1.5 w czasie 6h. Wyznaczyć strumień pow. dopł. do paleniska, obliczyć strumień obj. spalin suchych wyrażony w nf m³/s. Podać skład objętościowy spalin suchych.
3. Narys. schemat elektrociepłowni i omówić przem. termod. obiegu Rankina (w ukł. współrz. temp.-entropia i entalpia wł.- entropia).
4. Ścianka nośna pieca o grubości 250mm wyk. z cegły o współczynniku przewodnictwa cieplnego 1.2 W/(m*K). Warstwa izolacji cieplnej ma grubość 120mm i współcz. przew. 0.05 W/(m*K). Temp. wewn. ścianki wynosi 800 stC, a zewn. 90 stC. Oblicz temperatury powierzchni ścianki oraz temp. styku warstwy nośnej z izolacją.
Zestaw 907
1. Butla z dwutlenkiem wegla pod cisnieniem 6 MPa znajdowala sie w pomieszczeniu o temp. 10 st. celcjusza. Cisnienie obnizyło sie w butli do 1,5 MPa. Jaka czesc CO2 wypłynęła z butli.Przyjac ze CO2 to gaz doskonały.
2. Tonę węgla o składzie c=0,75, h=0,015, s=0,01, o=0,01, w=0,03, p=0,185 spalono całkowicie i zupełnie przy nadmiarze powietrza lambda=1,5. Obliczyć objętość spalin suchych wyrażona w normalnych fizycznych m3. Podać skład objętościowy spalin suchych.
3. W zbiorniku o pojemności V=0,4m3 znajduje się m=60 kg pary wodnej nasyconej. Para zostaje ochłodzona przy czym odebrano Q=30000kJ ciepła. Okreslic parametry poczatkowe.
4. Strumień ciepła przenika przez powierzchnie F=100m3 ściany zewnętrznej hali. Wewnętrzna warstwa nośna tej ścianki ma grubość 80cm, zewnętrzna termiczna 12cm. Współczynnik lambda1=2W/mK lambda2=0,038 W/mK. Temp. otoczenia wynosi -4 st C. Współczynnik przejmowania alfaz=10 W/m2K, alfaw=6 W/m2K. Oblicz przy jakiej temp. wnętrza hali straty cieplne wyniosą 1kW. Oblicz temperaturę powierzchni ścianki.
1.Z szybu gazowego pobrano ΔV=500000 m3 gazu CH4 , przy czym ciśnienie zmnaejszylo sie z p1=4,52 MPa na p2=4,38 MPa.Cisnienie mierzono przy zamknietym wypływie.Przy załozeniu ze temperatura gazu w złożu i objętości złoza nie ulega zmianie , obliczyć objętość gazu pozostałego w złożu.Traktować gaz jako półdoskonały.
2.generator elektryczny pobierajacy od turbiny parowej moc 200MW produkuje moc elektryczna 195MW.Zakładajac ze generator znajduje sie w stanie ustalonym, obliczyc ilosc ciepla, ktora odplywa od generatora w czasie 1 min.
3.Do pustego doskonale zaizolowanego zbiornika o stałej objetosci doprowadzono rurociagiem pewna ilosc helu i zawor zamknieto.Temp helu w rurociagu wynosi t=27 st C .Traktujac hel jak gaz doskonaly obliczyc teperature, jaka osiagnolby on w zbiorniku, gdyby nie oddawał ciepła scianom zbiornika.Molowe cieplo właściwe helu przy stałym cisnieniu wynosi 20936 J/(kmpl*K), a w stałej objetosci 12644 J/(kmol/K)
4.Roztwor gazow, ktorego wykładnik adiabatyczny wynosi 1,55, uległ przemianie politropowej o wykładniku 1,35 od stanu okreslonego parametrami p1=3 MPa, T1=700K, V1=15 dm3 do stanu, w którym objetosc jego wynosióła V2=135 dm3.Oblicz prace bezwzgledna i techniczna przemiany; ilosc ciepla doprowadzonego do czynnika podczas przemiany.Cieplo własciwe mieszaniny przy stałej objetosci wynosi 716 J/kgK
krokodyl175