7 trang 9 lượt tải

Giải bài tập Động lực học khí và nhiệt động học | Môn Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt - Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

17

Giải bài tập Động lực học khí và nhiệt động học Môn Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt. Tài liệu được sưu tầm gồm 7 trang, giúp bạn ôn tập tốt hơn. Mời các bạn đón xem. 

Môn: Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt 10 tài liệu

Trường: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh 3.9 K tài liệu

Tác giả:

Profile

Linh Giang

3 tuần trước
Danh sách Quiz
/7
lOMoARcPSD| 58675420
Bài 1:
p
1
= 1 (at) = 1*0,98066*10^5 (Pa), v
1
= 0,8 (m
3
/kg) = 23,2 m
3
, q = 100 (kCal/kg) =
418,41 (kJ/kg)
Áp suất không đổi => Quá trình đẳng áp => p
1
=p
2
p1
∗
v 1 1∗0,981∗10
5
∗0,8
p
1
*v
1
= R*T
1
=> T
1
=
R
= = 273,75 K
k
= 1003,413 J/kg.độ
c
p
=
k−1
∗R =
q =c
p
*∆T 418,41 = 1003,413*(T2 –273,65) => T2 = 274,066 K Áp
dụng định luật Gay – Lussac
v 1=T 1 v 1∗T 2 0,8∗274,066 3 v 2 T 2 => v2 = T 1 =
273,65 = 0,801 m
Bài 2:
T1 = 30 °C = 303,15 K, p1 = 1 bar = 10^5 Pa, p2 = 10 bar = 10*10^5 Pa
Đẳng nhiệt => T1 = T2 = T
R p1*v1 = R*T1
=> v1 =
p
= 29 =
0,869 m3/kg
Áp dụng định luật Boyle – Mariotts:
p1 v 2 p1∗v 1 1∗10
5
∗0,869
p2=v 1 => v2 = p2 = 10∗10
5
= 0,086m3/kg
Công nén l
v0,086 l =R*T*ln
v 1
=
29
¿ 303,15 *
ln
0,0869
= -201022,395 J/kg = -201,022 kJ/kg
lOMoARcPSD| 58675420
Nhiệt lượng thải ra
ngoài q= l = -201,022
kJ/kg Bài 3:
G = 1 kg , T1 = 30°C = 303,15 K, T2 = 230°C = 503,15 K
Đẳng tích
1
c
v
=
k−1
*R = = 716,724 J/kg.độ
q = c
v
*∆T = 716,724 * (503,15 – 303,15) = 143344,8 J/kg = 143,344 kJ/kg
Q = q*G = 143,344 kJ
Độ biến thiên entropy
T 2 503,15
∆ S = c
v
*ln
T 1
= 716,724*ln = 363,135 J/kg*độ
Công kỹ thuật l
kt
:
l
kt
= R*(T2 – T1) = *(503,15 – 303,15) = 56764,551 J/kg = 56,764 kJ/kg
Bài 4: p1 = 1 bar = 1*10^5 Pa, t1 =30°C = 303,15 K, p2 = 10*p1 =
10*10^5 Pa Đoạn nhiệt
R
3
/kg p1*v1 = R*T1 => v1 =
p
= 29 = 0,869 m
Nhiệt độ T2:
TT 12 = ( pp12)k−k 1 <=> T 210∗105 => T2 =585,291 K
Thể tích v2:
TT 12 (vv 21)k−1(0,869v 2 )1,4−1 3/kg =
= => v2 = 0,167 m
lOMoARcPSD| 58675420
Công kỹ thuật l
kt
:
8314
R
l
kt
= k*l = k*
k−1
∗(T 1−T 2) =1,4*
¿
– 585,291) = -283,104 kJ/kg
Bài 5:
V1 = 10 m
3
, p1 = 0,9 bar = 0,9*10^5 Pa, t1 = 17°C = 290,15 K, p2 = 7,2 bar = 7,2*10^5
Pa, V2 = 1,77 m
3
Số mũ đa biến:
n = lnlnpv12−
−
lnlnvp21 = ln7,2ln10∗10
−
5
−ln1,77ln0,9∗10
5
= 1,2
Công thay đổi thể tích l:
1
l =
n−1
*(p1*v1 - p2*v2) = *(0,9*10^5*10 – 7,2*10^5*1,77) = -1872 kJ
Bài 6:
G =1,5 kg, p1 = 0,9 bar = 0,9*10^5 Pa, t1 = 18°C = 291,15 K, p2 = 10 bar =10*10^5
Pa, t2 = 125°C = 398,15 K Thể tích ban đầu V1:
p1*V1 = G*R*T1 => V1 = G∗Rp∗1T = 29 5
= 1,391 m3
0,9∗10
V 1 1,391
3
v1 =
G
=
1,5
= 0,927 m
Thể tích lúc sau V2:
p2*V2 = G*R*T2 => V2 = G
∗R
p
∗
2
T
= = 0,171
m
3
V 2 0,171
3
lOMoARcPSD| 58675420
v2 =
G
=
1,5
= 0,114 m
Số mũ đa biến:
n = lnv1−
−
lnlnvp21 =
ln10ln0,927∗10
5
−
−
ln0,9ln0,114∗10
5
= 1,14 ln
p2
Nhiệt lượng Q:
n
−k
1 1,14−1,4 1 8314 n−k
c
n
=
n−1
*c
v
=
R
=
1,14−1
*
1,4−1
* = -1331,059 J/kg.độ
q= c
n
*∆T = -1331,059*(398,15 – 291,15) = -142,423 kJ/kg
Q = q*G = -142,423*1,5 = -213,634 kJ
Bài 7:
V1 = 15 m
3
, p1 = 2 bar = 2*10^5 Pa, p2 = 12 bar = 12*10^5 Pa, n = 1,10
Đa biến
n = 1,10 = => v2 = 2,94 m
3
l = −1 p1
l = *(p1*V1 – p2*V2)
−
1 p1
*(p1*V1 – p2*V2) =
*(2*10^5*15 – 12*10^5*2,94) =
T1 = 10410,806 K
T 1 v 2 n−1 10410,806 2,94 1,10−1
T
=> T2 = 12253,460 K
lOMoARcPSD| 58675420
p1
∗
V 1 2∗10
5
∗15
p1*V1 = G*R*T1 => G =
R
= 8314 = 1
cv =
k−1
R = 1,40−1* 29 = 29 J/kg.độ n
c
n
=
n
J/kg.độ
q = G*cn*(T2-T1) = 1* *(12253,460 – 10410,806) = -3962,023 kJ
Bài 8:
V1 = 15 m3, p1 = 2 bar = 2*10^5 Pa, p2 = 12 bar =12*10^5 Pa, n = 1,25
p1 V 2 n 2∗105 V 2 1,25 p2
= => V2 = 3,577 m3
∗T 1 p2 n−1 l =
−1 p1
1
l =
n−1
*(p1*V1 – p2*V2)
n−1 1*(p1*V1 – p2*V2) = ∗−T11 pp21 n−1
*(2*10^5*15 – 12*10^5*3,577) =
T1 = 10460,171 K
k
c
v
=
=
lOMoARcPSD| 58675420
T 1 v 2
n−1
10460,171 3,577
1,25−1
T 2
= (
v 1
)
T 2
= (
15
) => T2 = 14968,623 K
p1
∗
V 1 2∗10
5
∗15
p1*V1 = G*R*T1 => G =
R
= 8314 = 1
8314
R
l =
n−1
*(T1 – T2) = 29 *(10460,171 – 14968,623) = -
1292,526 J/kg 1,25−1
L = G*l*n = 1*-1292,526*1,25 = -1615,658 J
Bài 9:
T2 = 500 K, s2 = 800 J/kg.độ, s1= 0 , T= 0°C = 273,15 K, p1 = 1 bar = 1*10^5 Pa
k 1,40 8314
c
p
=
k−1
∗R =
1,40−1
*
29
= 1003,413 J/kg.độ
T 2 p2 500 8314 p2
∆S = cp*ln
T 1
– R*ln => p2 =
50945,127 Pa
Bài 10:
T2 = 500 K, s2 = 800 J/kg.độ, s1= 0 , T= 0°C = 273,15 K, p1 = 1 bar = 1*10^5 Pa
k 1,40 8314
c
p
=
k−1
∗R =
1,40−1
*
29
= 1003,413 J/kg.độ
T 2 p2 500 8314 p2
∆S = cp*ln
T 1
– R*ln => p2 =
50945,127 Pa
R
3
p2*v2 = R*T2 => v2 =
p
= 29 = 2,813 m
lOMoARcPSD| 58675420
Bài 5:

Tài liệu khác của Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

Preview text:

lOMoAR cPSD| 58675420 Bài 1:
p1 = 1 (at) = 1*0,98066*10^5 (Pa), v1 = 0,8 (m3/kg) = 23,2 m3, q = 100 (kCal/kg) = 418,41 (kJ/kg)
Áp suất không đổi => Quá trình đẳng áp => p1 =p2 p1∗v 1 1∗0,981∗105∗0,8
p1*v1 = R*T1 => T1 = R = = 273,75 K k
cp = k−1∗R = = 1003,413 J/kg.độ
q =cp*∆T 418,41 = 1003,413*(T2 –273,65) => T2 = 274,066 K Áp
dụng định luật Gay – Lussac
v 1=T 1 v 1∗T 2 0,8∗274,066 3 v 2 T 2 => v2 = T 1 = 273,65 = 0,801 m Bài 2:
T1 = 30 °C = 303,15 K, p1 = 1 bar = 10^5 Pa, p2 = 10 bar = 10*10^5 Pa
Đẳng nhiệt => T1 = T2 = T R p1*v1 = R*T1 => v1 = p = 29 = 0,869 m3/kg
Áp dụng định luật Boyle – Mariotts: p1 v 2 p1∗v 1 1∗105∗0,869
p2=v 1 => v2 = p2 = 10∗105 = 0,086m3/kg Công nén l
v0,086 l =R*T*lnv 1 = 29 ¿ 303,15 *
ln0,0869 = -201022,395 J/kg = -201,022 kJ/kg lOMoAR cPSD| 58675420 Nhiệt lượng thải ra ngoài q= l = -201,022 kJ/kg Bài 3:
G = 1 kg , T1 = 30°C = 303,15 K, T2 = 230°C = 503,15 K Đẳng tích 1 cv = k−1*R = = 716,724 J/kg.độ
q = cv*∆T = 716,724 * (503,15 – 303,15) = 143344,8 J/kg = 143,344 kJ/kg Q = q*G = 143,344 kJ Độ biến thiên entropy T 2 503,15 *ln ∆ S = cv T 1 = 716,724*ln = 363,135 J/kg*độ Công kỹ thuật lkt: lkt = R*(T2 – T1) =
*(503,15 – 303,15) = 56764,551 J/kg = 56,764 kJ/kg
Bài 4: p1 = 1 bar = 1*10^5 Pa, t1 =30°C = 303,15 K, p2 = 10*p1 = 10*10^5 Pa Đoạn nhiệt R 3/kg p1*v1 = R*T1 => v1 = p = 29 = 0,869 m Nhiệt độ T2:
TT 12 = ( pp12)k−k 1 <=> T 210∗105 => T2 =585,291 K Thể tích v2: TT 12 (vv 21) ( k−1
0,869v 2 )1,4−1 3/kg = = => v2 = 0,167 m lOMoAR cPSD| 58675420 Công kỹ thuật lkt: 8314 R
lkt = k*l = k*k−1∗(T 1−T 2) =1,4*
¿ – 585,291) = -283,104 kJ/kg Bài 5:
V1 = 10 m3, p1 = 0,9 bar = 0,9*10^5 Pa, t1 = 17°C = 290,15 K, p2 = 7,2 bar = 7,2*10^5 Pa, V2 = 1,77 m3 Số mũ đa biến:
n = lnlnpv12−−lnlnvp21 = ln7,2ln10∗10−5−ln1,77ln0,9∗105 = 1,2
Công thay đổi thể tích l: 1
l = n−1*(p1*v1 - p2*v2) =
*(0,9*10^5*10 – 7,2*10^5*1,77) = -1872 kJ Bài 6:
G =1,5 kg, p1 = 0,9 bar = 0,9*10^5 Pa, t1 = 18°C = 291,15 K, p2 = 10 bar =10*10^5
Pa, t2 = 125°C = 398,15 K Thể tích ban đầu V1: p1*V1 = G*R*T1 => V1 =
G∗Rp∗1T = 29 5 = 1,391 m3 0,9∗10 V 1 1,391 3 v1 = G = 1,5 = 0,927 m Thể tích lúc sau V2:
p2*V2 = G*R*T2 => V2 = ∗ ∗ G R T p 2 = = 0,171 m3 V 2 0,171 3 lOMoAR cPSD| 58675420 v2 = G = 1,5 = 0,114 m Số mũ đa biến:
n = lnv1−−lnlnvp21 =
ln10ln0,927∗105−−ln0,9ln0,114∗105 = 1,14 ln p2 Nhiệt lượng Q: n−k n−k 1 1,14−1,4 1 8314 cn = n−1 *cv = R = 1,14−1 * 1,4−1 * = -1331,059 J/kg.độ
q= cn*∆T = -1331,059*(398,15 – 291,15) = -142,423 kJ/kg
Q = q*G = -142,423*1,5 = -213,634 kJ Bài 7:
V1 = 15 m3, p1 = 2 bar = 2*10^5 Pa, p2 = 12 bar = 12*10^5 Pa, n = 1,10 Đa biến n = 1,10 = => v2 = 2,94 m3 l = −1 p1 l = *(p1*V1 – p2*V2) *(p1*V1 – p2*V2) = −1 p1
*(2*10^5*15 – 12*10^5*2,94) = T1 = 10410,806 K
T 1 v 2 n−1 10410,806 2,94 1,10−1
T => T2 = 12253,460 K lOMoAR cPSD| 58675420 p1∗V 1 2∗105∗15
p1*V1 = G*R*T1 => G = R = 8314 = 1 cv = k−1 k = c v = R = 1,40−1* 29 = 29 J/kg.độ n cn = n J/kg.độ q = G*cn*(T2-T1) = 1*
*(12253,460 – 10410,806) = -3962,023 kJ Bài 8:
V1 = 15 m3, p1 = 2 bar = 2*10^5 Pa, p2 = 12 bar =12*10^5 Pa, n = 1,25 p1
V 2 n 2∗105 V 2 1,25 p2 = => V2 = 3,577 m3 ∗T 1 p2 n−1 l = −1 p1 1
l = n−1*(p1*V1 – p2*V2)
n−1 1*(p1*V1 – p2*V2) = ∗−T11 pp21 n−1
*(2*10^5*15 – 12*10^5*3,577) = T1 = 10460,171 K lOMoAR cPSD| 58675420 T 1 v 2 n−1 10460,171 3,577 1,25−1 T 2 = (v 1) T 2
= ( 15 ) => T2 = 14968,623 K p1∗V 1 2∗105∗15
p1*V1 = G*R*T1 => G = R = 8314 = 1 8314 R
l = n−1*(T1 – T2) = 29 *(10460,171 – 14968,623) = - 1292,526 J/kg 1,25−1
L = G*l*n = 1*-1292,526*1,25 = -1615,658 J Bài 9:
T2 = 500 K, s2 = 800 J/kg.độ, s1= 0 , T= 0°C = 273,15 K, p1 = 1 bar = 1*10^5 Pa k 1,40 8314
cp = k−1∗R = 1,40−1* 29 = 1003,413 J/kg.độ T 2 p2 500 8314 p2
∆S = cp*lnT 1 – R*ln => p2 = 50945,127 Pa Bài 10:
T2 = 500 K, s2 = 800 J/kg.độ, s1= 0 , T= 0°C = 273,15 K, p1 = 1 bar = 1*10^5 Pa k 1,40 8314
cp = k−1∗R = 1,40−1* 29 = 1003,413 J/kg.độ T 2 p2 500 8314 p2
∆S = cp*lnT 1 – R*ln => p2 = 50945,127 Pa R 3 p2*v2 = R*T2 => v2 = p = 29 = 2,813 m lOMoAR cPSD| 58675420 Bài 5:

Tài liệu liên quan: