ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
BÀI TẬP NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
THÁI NGUYÊN - NĂM 2014
Giảng Viên: Vũ Văn Hải
Bộ Môn : KT MÁY ĐỘNG LỰC
Khoa : KT Ô TÔ MĐL
2
Chng 1. TNG QUAN V NHIT NG LC HC
A. Hng dn gii mt s bi tp
Bài 1:
Có 1kg O
2
và 1,5 kg N
2
để chung vào một bình có thể tích V = 0,3 m
3
, nhiệt độ hỗn hợp là 27
0
C.
+ Xác định áp suất trong bình?
+ Tính thành phần mỗi chất trong hỗn hợp (g
i
= ?, r
i
= ?).
Bài giải:
1. Theo định luật Dalton thì áp suất trong bình (áp suất hỗn hợp) bằng tổng phân áp suất của các
chất khí trong bình:
22
ON
p p p
Trong đó
22
ON
p , p
là phân áp suất của O
2
và N
2
trong hỗn hợp. Ta xác định theo pttt của khí lý t-ởng:
pV = GRT
2
O
p 2,6 bar
;
2
O
p 4,45 bar
Vậy áp suất trong bình là:
22
ON
p p p 2,6 4,45 7,05 bar
2. Tính thành phần của mỗi chất trong hỗn hợp.
a. Thành phần khối l-ợng.
2
2
O
ii
i
N
g 40%
GG
g
G G g 60%
b. Thành phần thể tích.
2
2
O
i i i
i
N
r 37%
V m p
r
V m p r 63%
Bài 2:
Tính phân tử l-ợng (), hằng số chất khí (R) của không khí, phân áp suất của các khất khí trong
không khí . Coi không khí gồm có 2 thành phần chủ yếu là O
2
và N
2
Biết: g
O2
= 23,2% , g
N2
= 76,8% , áp suất của không khí : p = 760 mmHg.
Bài giải:
1. Tính phân tử l-ợng (
):
kk i i
r.
Trong đó r
i
xác định theo công thức:
2
2
i
O
i
i
i
N
i
g
r 0,21 21%
r
g
r 0,79 79%
Vậy:
kk i i
r . 0,21.32 0,79.28 28,84 29 kg / kmol
.
2. Hằng số chất khí của không khí.
R
i
= 8314/ = 8314/29 287 J/kmol.độ
3. phân áp suất của O
2
và N
2
.
22
22
OO
i
i i i
NO
p r .p 0,21.760 159,6 mmHg
p
r p r .p
p p p p 760 159, 6 600,4 mmHg
3
Bài 3:
Ng-ời ta bơm khí CO
2
và một bình có thể tích V = 3 m
3
bằng máy nén. Chỉ số của Manômét
tr-ớc và sau khi nén là 0,3 at và 3 at. Nhiệt độ tăng từ 45
0
C lên 70
0
C. Biết áp suất của khí quyển là 700
mmHg.
Xác định l-ợng CO
2
đ-ợc nén vào bình.
Bài giải:
Muốn xác định l-ợng CO
2
đ-ợc bơm vào bình ta phải xác định đ-ợc l-ợng CO
2
tr-ớc khi bơm
(G
1
) và sau khi bơm (G
2
).
p
1
= p
kq
+ p
d1
; p
2
= p
kq
+ p
d2
:
52
1
p 1,227.10 N / m
;
52
2
p 3,876.10 N / m
Tính G
1
và G
2
. p dụng pttt khí lý t-ởng cho CO
2
:
P.V
P.V = G.R.T G =
R.T
1
G =6,13 kg
;
2
G =17,94 kg
Vậy l-ợng CO
2
đ-ợc bơm vào bình là: G = G
2
- G
1
= 17,94 - 6,13 = 11,81 kg
Bi 4. Xỏc nh th tớch riờng v khi lng riờng ca khớ N
2
iu kin tiờu chun vt lý v iu kin
ỏp sut d p
d
= 0,2bar vi nhit t = 127
o
C. Bit ỏp sut khớ quyn 750mmHg.
Hng dn gii
- iu kin tiờu chun vt lý: p
o
= 760 mmHg; t
0
= 0
o
C
iu kin tiờu chun vt lý th tớch riờng v
o
v khi lng riờng
o
ca N
2
c xỏc nh t phng
trỡnh trng thỏi:
- iu kin p
d
= 0,2bar nhit t = 127
0
C th tớch riờng v v khi lng riờng
ca N
2
cng c xỏc nh tng t:
Bi 4. Cho h thng nh hỡnh bờn di:
Manomet ch 80 kPa, xỏc nh chờnh lch chiu cao h khi lu cht trong ng hỡnh ch U?.
Hng dn gii
4
Bài 5.
Đo áp suất trong ống dẫn khí bằng chênh lệch chiều cao cột chất
lỏng:
Lưu chất trong ống là Hg có ρ
Hg
=13600 kg/m
3
, đầu ống tiếp xúc với
khí quyển có áp suất p
kq
=760mmHg. Hãy xác định: áp suất trong
ống?
Hƣớng dẫn giải
Áp suất trong ống: p=p
kq
+p
d
=760+15=775mmHg
5
B. Phần Sinh viên tự làm
1. Xác định thể tích riêng và khối lượng riêng của khí N
2
ở điều kiện tiêu chuẩn và điều kiện áp suất
dư p
d
= 0,2 bar với nhiệt độ t = 127
0
C. Biết áp suất khí quyển 750mmHg.
2. Một bình có thể tích 0,5m
3
chứa không khí ở áp suất dư 2 bar, nhiệt độ 20
0
C. Lượng không khí cần
thoát ra khỏi bình là bao nhiêu để áp suất trong bình có độ chân không 420 mmHg trong điều kiện
nhiệt độ trong bình coi như không đổi. Biết áp suất khí quyển 768 mmHg.
3. Một bình thể tích 200 lít chứa 0,2 kg khí N
2
áp suất khí quyển là 1 bar. Xác định chỉ số áp kế gắn
trên nắp bình nếu:
a. Nhiệt độ trong bình là 7
0
C?
b. Nhiệt độ trong bình là 127
0
C?
4. Một bình nhựa 3 kg, có thể tích 0,2 m
3
được chứa đầy nước. Giả thiết khối lượng riêng của nước là
1000 kg/m
3
. Xác định trọng lượng của hệ.
5. Xác định khối lượng và trọng lượng của không khí trong một phòng có kích thước (6x6x8) m. Giả
thiết khối lượng riêng của không khí là 1,16 kg/m
3
.
6. Tại vĩ độ 45
0
gia tốc trọng trường là một hàm của độ cao z so với mặt nước biển được cho bởi:
g = a – bz; trong đó a = 9,807 m/s
2
và b = 3,32.10
-6
s
-2
. Xác định chiều cao mà tại đó trọng lực của một
hệ giảm đi 1%. ĐS: 29539 m.
7. Gia tốc trọng trường giảm theo độ cao từ 9,807 tại mặt nước biển tới 9,767 m/s
2
tại độ cao 13000 m.
Xác định tỷ lệ % trọng lượng bị giảm tại độ cao 13000 m so với trọng lượng của nó ở mặt nước biển.
8. Một phần năng lượng nhiệt được sinh ra trong động cơ ô tô
được giải phóng ra không khí bằng bộ tản nhiệt được làm mát
bằng nước tuần hoàn. Bộ tản nhiệt này có thể được phân tích
như là hệ kín hay hệ hở?.
9. Một hộp chứa đồ uống tại nhiệt độ phòng được đưa vào tủ
lạnh, sau đó nó bị lạnh đi. Hộp đó sẽ được coi là hệ kín hay
hở? Giải thích.
10. Một hệ được cho là cân bằng nhiệt động, nhiệt độ và áp
suất có như nhau tại mọi vị trí hay không?.
11. Định nghĩa quá trình, nhiệt độ, áp suất và thể tích.
12. Nguyên lý cân bằng của trạng thái là gì?.
13. Trạng thái của không khí trong phòng được cô lập hoàn toàn về nhiệt độ và áp suất là gì? Giải
thích.
14. Quá trình chảy ổn định là gì?.
15. Xét một hệ có nhiệt độ là 18
0
F. Tính nhiệt độ ở R, K.
16. Nhiệt độ của một hệ tăng 15
0
C trong suốt một quá trình cấp nhiệt. Trình bày sự tăng này trong K.
17. Nhiệt độ của một hệ giảm 15
0
F trong một quá trình làm lạnh. Biểu diễn sự giảm đó trong nhiệt độ
K, R và
0
C.
18. Xét 2 hệ kín A và B. Hệ A chứa 3000 kJ năng lượng nhiệt ở 20
0
C trong khi hệ B chứa 200 kJ năng
lượng nhiệt ở 50
0
C. Cho hai hệ tiếp xúc với nhau. Xác định chiều hướng truyền nhiệt giữa hai hệ.
19. Sự khác nhau giữa áp suất dư và áp suất tuyệt đối là gì?
20. Giải thích tại sao một người cảm thấy chảy máu mũi và một người cảm thấy hơi thở ngắn tại độ
cao lớn.
21. Một vài người khẳng định rằng áp suất của chất lỏng có khối lượng riêng là hằng số tăng gắp đôi
khi độ sâu tăng gấp đôi. Bạn có đồng ý không? Giải thích.
Hình bài 8
6
22. Một hình lập phương bằng thép nhỏ được treo lơ lửng trong nước bằng một sợi dây. Nếu chiều dài
của các cạnh rất nhỏ. Hãy so sánh độ lớn của áp suất trên đỉnh, đáy và ở các mặt của hình hộp đó.
23. Nước trong một bình được điều áp bằng không khí, áp suất được đo
bằng áp kế nhiều chất lỏng. Xác định áp suất dư của không khí trong bình
nếu h
1
= 0,2 m; h
2
= 0,3 m; h
3
= 0,46 m;
nước
= 1000 kg/m
3
;
dầu
= 850
kg/m
3
;
thủy ngân
= 13600 kg/m
3
.
24. Áp suất dư trong một chất lỏng ở độ sâu 3 m là 28 kPa. Xác định áp
suất sư ở độ sâu 9 m trong chất lỏng đó.
25. Barometer của một người leo núi chỉ 930 mmHg tại điểm bắt đầu của
chuyến đi và 780 mmHg tại điểm kết thúc. Không quan tâm đến ảnh hưởng
của độ cao lên gia tốc trọng trường. Xác định độ cao mà người đó đã leo
giả thiết không khí có khối lượng riêng là 1,2 kg/m
3
.
26. Barometer cơ bản có thể được sử dụng để đo độ cao của một tòa nhà. Nếu Barometer tại đỉnh và
đáy chỉ 730 mmHg và 755 mmHg. Xác định độ cao của tòa nhà cho
không khí
= 1,18 kg/m
3
và
Hg
=
13600 kg/m
3
.
27. Xác định áp suất tác dụng lên một thợ lặn tại độ sâu 30 m so với mặt nước biển. Giả thiết áp suất
khí quyển là 101 kPa, SG
nước biển
= 1,03. (SG – specific gravity – trọng lượng riêng hay tỉ trọng: đó là tỷ
số giữa khối lượng riêng của chất đó với khối lượng riêng của nước. Với
nước
= 1000 kg/m
3
).
ĐS 404,0 kPa.
28. Một chất khí được chứa trong thiết bị piston-xylanh đứng, không có ma sát, piston có khối lượng 4
kg và diện tích mặt cắt ngang bằng 35 cm
2
. Một lò xo chịu nén tác dụng một lực 60 N lên piston. Nếu
áp suất khí quyển là 95 kPa. Xác định áp suất bên trong xylanh.
ĐS 123,4 kPa. Hình 28
29. Cả 2 áp kế được nối vào một bình kín để đo áp suất của nó (hình 29). Nếu áp suất dư là 80 kPa.
Xác định khoảng cách giữa hai mực nước chất lỏng của áp kế nếu chất lỏng là:
a) thủy ngân với = 13600 kg/m
3
b) nước với = 1000 kg/m
3
30. Một áp kế chứa dầu có = 850 kg/m
3
được nối với 1 bình chứa đầy không khí. Nếu độ chênh lệch
mực dầu giữa hai cột chất lỏng là 60 cm, biết áp suất khí quyển là 98 kPa. Xác định áp suất tuyệt đối
của không khí trong bình. ĐS 130 kPa.
31. Một áp kế thủy ngân được nối với một ống dẫn để đo áp suất bên trong, độ chênh mực thủy ngân
bên trong áp kế là 15 mm, áp suất khí quyển là 100 kPa.
a) xét từ hình 31 xác định liệu áp suất bên trong ống lớn hơn hay nhỏ hơn áp suất khí quyển.
Hình 28
Hình 29
Hình 31
7
b) xác định áp suất tuyệt đối trong ống.
32. Lặp lại bài 31 với chiều cao của cột thủy ngân là 45 mm.
33. Áp suất máu thường được đo bằng một thiết bị có một miếng vải phủ kín chứa không khí và một
máy đo áp kế quấn vòng quanh cánh tay bên trên của người. Sử dụng áp kế thủy ngân và 1 ống nghe.
Áp suất lớn nhất khi tim bơm máu và nhỏ nhất khi nghỉ được đo bằng mmHg. Hai áp suất này của 1
người khỏe mạnh vào khoảng 120 mmHg và 80 mmHg (120/80). Biểu diễn 2 áp suất đó bằng kPa, mét
cột nước.
34. Áp suất máu lớn nhất của một cánh tay người khỏe mạnh là 120 mm Hg. Nếu một ống thẳng đứng
được thông với khí quyển và nối với tĩnh mạnh trong cánh tay. Xác định chiều cao của cột máu sẽ tăng
lên trong ống. Biết
máu
= 1050 kg/m
3
.
35. Xét một người đàn ông cao 1,80 m đứng ở dưới nước và ngập hoàn toàn trong nước. Xác định áp
suất tác dụng lên đầu và ngón chân của người đó (kPa).
36. Xét một ống hình chữ U, hai đầu thông với khí quyển. Nước được rót vào một đầu và dầu (nhẹ hơn
= 790 kg/m
3
) được rót vào đầu còn lại. Ở một đầu nước cao 70 cm trong khi đầu kia chứa cả dầu và
nước với chiều cao của dầu bằng 4 lần chiều cao của nước. Xác định chiều cao của dầu và nước.
37. Một thiết bị năng ô tô đầu ra có đường kính 30 cm và nâng ô tô lên tới 2000 kg. Xác định áp suất
dư trong thiết bị đó.
38. Áp suất dư của không khí trong một bình (hình 38) được đo là 80 kPa. Xác định chiều cao của cột
thủy ngân.
39. Lặp lại bài 37 với áp suất dư là 40 kPa.
40. Trên đỉnh của một thùng chứa nước được chia thành 2 phần (hình 40). Một chất lỏng chưa biết
khối lượng riêng được rót vào một phía và được cân bằng với nước ở phần còn lại. Dựa trên chiều cao
cột chất lỏng cuối cùng như hình vẽ xác định khối lượng riêng của chất lỏng. Giả thiết 2 chất lỏng
Hình 34
Hình 36
Hình 38
Hình 40
8
không chộn lẫn vào nhau.
41. Xét 1 áp kế 2 chất lỏng được nối với 1 ống không khí (hình 41). Nếu trọng lượng riêng của chất
lỏng 1 là 13,55, xác định trọng lượng riêng của chất lỏng 2. Biết áp suất tuyệt đối của không khí bằng
76 kPa, áp suất khí quyển bằng 100 kPa. ĐS 1,336.
41. Một hỗn hợp khí gồm H
2
và O
2
. Thành phần khối
lượng H
2
là 10%. Xác định hằng số chất khí của hỗn hợp,
thể tích riêng của hỗn hợp ở điều kiện tiêu chuẩn.
Trả lời: R=648,5 J/kg
o
K; v=1,747 m
3
/kg.
42. Một kg không khí gồm O
2
và N
2
có thành phần thể
tích r
O2
=21%, r
N2
=79%. Xác định phân tử lượng của
hỗn hợp, hằng số chất khí của hỗn hợp và phân áp suất
của O
2
và N
2
trong hỗn hợp khi áp suất của hỗn hợp là 10
bar.
Trả lời: = 28,84 kg/kmol; R = 288 J/kg
o
K;
p
O2
=2,1 bar; p
N2
=7,9 bar.
C. Một số bài tập tiếng Anh.
Bài 1:
Bài 2:
Bài 3:
Hình bài 41
9
Bài 4:
10
Chng 2: NH LUT NHIT NG TH NHT V CC QU TRèNH
NHIT NG C BN CA KH Lí TNG
A. Hng dn gii mt s bi tp
Bài 1
Trong bình kín có thể tích V = 300 lớt chứa không khí ở áp suất p = 6at và nhiệt độ t = 20
0
C.
Hỏi nhiệt l-ợng cần thiết để năng nhiệt độ của không khí lên 120
0
C là bao nhiêu khi ta coi không khí là
khí lý t-ởng có 2 nguyên tử.
Bài giải:
Nhiệt l-ợng cần cấp đ-ợc xác định theo công thức:
v
v 2 1 2 1
C
Q G.C . t t G. . t t
;
kg
RT
pV
G 1,2
;
)(151)20120(
29
9,20
1,2 kJQ
Bài 2:
Một l-ợng CO
2
có thể tích V = 1,1 m
3
ở nhiệt độ t = 110
0
C. Ng-ời ta tiến hành quá trình là mát đẳng áp
ở áp suất p = 2 bar, nó nhả ra 1 nhiệt l-ợng là 180000 J.
Xác định nhiệt độ cuối, thể tích cuối và công của quá trình. (T
2
, V
2
, L =?)
Bài giải:
1. Xác định t
2
Từ công thức:
0
p 2 1 2 1
p
Q
Q G.C . t t t t 40 C
G.C
2. Xác định thể tích cuối: Với quá trình đẳng áp:
3
2
21
1
T
V V . 0,9 m
T
3. Công của quá trình: L = Gp(v
2
v
1
) = - 40000 (J) = - 40 kJ
Bi 3. Kho sỏt mt khi khớ CO
2
cú khi lng l G=3kg cha trong mt h xylanh pittụng. trng
thỏi ban u khi khớ cú p
1
=2bar, t
1
=27
0
C. Sau ú ngi nộn khi khớ ny n trng thỏi 2 cú
p
2
=3,5bar v t
2
=57
0
C. Hóy xỏc nh:
a. S m a bin ca quỏ trỡnh.
b. Cụng v nhit lng trao i ca quỏ trỡnh. Nhn xột?
Hng dn gii
U = 60 kJ; W = -85 kJ; n = 1,2; V
1
= 0,85 m
3
; p
2
= 3,543 bar; V
2
= 0,52778 m
3
; Q
2
= -26 kJ
Bi 4. Kho sỏt 1,2 kg khụng khớ ban u cú ỏp sut p
1
= 7,2 bar, nhit t
1
=80
0
C c gión n a
bin n trng thỏi 2 cú ỏp sut p
2
= 1,1 bar, th tớch V
2
=0,95 m
3
. Hóy xỏc nh:
a. S m a bin ca quỏ trỡnh ang kho sỏt.
b. Tớnh cụng thay i th tớch v nhit lng trao i ca quỏ trỡnh.
11
Hƣớng dẫn giải
Bài 6. Khảo sát một khối không khí lúc ban đầu có V
1
= 120 lít, t
1
= 35
o
C và p
1
= 2 bar. Sau khi tiến
hành một quá trình, người ta thấy nhiệt độ của không khí là t
2
= 70
o
C. Xác định công và nhiệt lượng
trao đổi giữa khối không khí đang khảo sát và môi trường bên ngoài, đồng thời vẽ đường biểu diễn các
quá trình đang khảo sát trên cùng đồ thị p – v tương ứng với các trường hợp sau:
1. Quá trình khảo sát là đẳng áp.
2. Quá trình khảo sát là đẳng tích.
3. Quá trình khảo sát là đoạn nhiệt.
4. Quá trình khảo sát là đa biến với n = 1,25.
Hƣớng dẫn giải
12
B. Phần Sinh viên tự làm.
1. Định luật nhiệt động một?. Bản chất và ứng dụng của định luật?.
2. Khái niệm quá trình nhiệt động?. Quá trình cân bằng?. Quá trình thuận nghịch và không thuận
nghịch?.
3. Hình thái của năng lượng?. Các phương pháp xác định nhiệt và công?. Đặc điểm của từng phương
pháp?. Phân biệt rõ khi nào nên dùng phương pháp xác định nhiệt theo nhiệt dung riêng và theo biến
thiên entropi?.
4. Tại sao với mọi quá trình nhiệt động du=C
v
dt, di=C
p
dt?. Đối với khí thực có thể dùng công thức này
được không?. Tại sao?.
5. Biết nhiệt dung riêng trung bình từ 0
o
C đến 1500
o
C của một chất khí C
tb
= 1,024+0,00008855t,
kJ/kg.K. Xác định nhiệt dung riêng trung bình của chất khí đó trong khoảng nhiệt độ từ t
1
=200
o
C đến
t
2
=800
o
C. Trả lời: C
tb
=1,11255 kJ/kg.K
6. Biết nhiệt dung riêng thực của một chất khí phụ thuộc vào nhiệt độ từ 0
0
C đến 1500
0
C:
C
tb
= 1,02344+0,0000548t, kJ/kg.
o
K. Xác định nhiệt dung riêng trung bình trong khoảng nhiệt độ
t
1
=400
o
C đến t
2
=600
o
C. Trả lời: C
tb
=1,078 kJ/kg.K
7. Một bình kín thể tích V =0,105 m
3
chứa không khí ở áp suất đầu p
1
=2bar, nhiệt độ t
1
=30
o
C. Người
ta cung cấp cho không khí trong bình lượng nhiệt 16 kJ. Xác định nhiệt độ cuối, áp suất cuối quá trình
và lượng biến thiên entropi của không khí.
Trả lời: t
2
=122,5
o
C; p
2
=2,61 bar; s=0,046 kJ/kg.K
8. Một kg không khí ở áp suất đầu p
1
=1 at, thể tích v
1
=0,8 m
3
/kg nhận lượng nhiệt 100 kcal/kg trong
điều kiện áp suất không đổi. Xác định nhiệt độ đầu và cuối, thể tích cuối quá trình. (1 kcal=4,186 kJ)
Trả lời: t
1
=0
o
C; t
2
=414
0
C; v
2
=2,02 m
3
/kg
9. Không khí trong xylanh giãn nở đẳng nhiệt ở nhiệt độ t =20
o
C, từ thể tích V
1
= 1,5 m
3
, áp suất p
1
=5
bar đến thể tích V
2
=5,4 m
3
. Xác định lượng nhiệt cần cung cấp, công thay đổi thể tích và lượng biến
thiên entropi của không khí trong xylanh.
Trả lời: Q=L
12
= 960(kJ); s=3,28 kJ/kg.
o
K.
10. Không khí được nén đoạn nhiệt trong máy nén từ áp suất p
1
=1 at đến p
2
=8 at. Hãy xác định các
thông số trạng thái của không khí sau khi nén và công kỹ thuật của quá trình nén với 1kg không khí,
nếu biết nhiệt độ không khí trước khi nén t
1
=15
0
C.
Trả lời: v
2
=0,1906 m
3
/kg; t
2
=249
0
C; l=-167,5 kJ/kg ; l
kt
= -234,5 kJ/kg.
11. Trong một xylanh có pittong chuyển động không ma sát chứa khí CH
4
, áp suất 2 at, nhiệt độ 27
0
C,
thể tích ban đầu 0,02 m
3
. Người ta tiến hành quá trình nén đẳng nhiệt trong hai trường hợp:
a. Thể tích giảm 10 lần.
b. áp suất tăng 5 lần.
- Tính công tiêu hao trong quá trình nén, nhiệt lượng thải ra môi trường.
- Biểu diễn quá trình trên đồ thị p-v và T-s.
- Biểu diễn diện tích trên đồ thị phần công và nhiệt đó.
13
C. Một số bài tập tiếng Anh
Bài 1 :
Bài 2 :
Bài 3:
Bài 4:
Combustion in a diesel engine may be modeled as a constant-pressure heat addition process
with air in the cylinder before and after combustion. Consider a diesel engine with cylinder conditions
of 950 K and 75 cm
3
before combustion, and 150 cm
3
after it. The engine operates with an air–fuel
ratio of 22 kg air/kg fuel (the mass of the air divided by the mass of the fuel). Determine the
temperature after the combustion process.
Chƣơng III. ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ 2
1. Chu trình thuận chiều là gì ? Hiệu quả và cách đánh giá chu trình ?
2. Chu trình ngược chiều là gì ? Hiệu quả và cách đánh giá chu trình ?
3. So sánh sự khác nhau giữa chu trình thuận chiều và chu trình ngược chiều ?
4. Trình bày công thức xác định hiệu suất nhiệt của chu trình Carnot thuận chiều?
5. Trình bày công thức xác định hệ số làm lạnh của chu trình Carnot ngược chiều?
14
Chƣơng IV. CHẤT THUẦN KHIẾT
Các chất tinh khiết, các quá trình thay đổi pha, đồ thị đặc tính.
1. Nước đá có phải là chất tinh khiết không? Tại sao
2. Sự khác nhau giữa chất lỏng bão hòa và chất lỏng là gì?
3. Sự khác nhau giữa hơi bão hòa và hơi quá nhiệt là gì?
4. Có phải nước sôi ở nhiệt độ cao hơn khi áp suất cao hơn? Giải thích.
5. Nếu áp suất của một chất tăng trong suốt quá trình sôi, nhiệt độ cũng sẽ tăng lên hay không hay
nhiệt độ vẫn duy trì không đổi? tại sao?
6. Sự khác nhau giữa điểm tới hạn và điểm ba thể.
7. Có thể có hơi nước ở nhiệt độ -10
0
C hay không?
8. Một ông chồng đang hầm thịt bò cho gia đình anh ta trong một chiếc nồi:
(a) chiếc nồi không đậy nắp
(b) đậy nắp nhẹ
(c) đậy nắp nặng.
Hỏi trường hợp nào thời gian nấu sẽ là nhỏ nhất? tại sao?
9. Nêu các bước tính toán khí thực. Hãy so sánh công thức tính độ biến thiên nội năng, entanpi, công
và nhiệt của khí lý tưởng với khí thực?
Các bảng đặc tính.
1. Loại ấm nào thì một lượng nước xác định sẽ sôi ở nhiệt độ cao hơn: ấm cao và hẹp hoặc ấm ngắn và
rộng? giải thích.
2. Một chiếc nồi rất vừa với chiếc vung, chúng thường bị dính vào nhau khi nấu và nó trở nên rất khó
để mở nắp khi nồi nguội lại. Giải thích tại sao hiện tượng này xảy ra và bạn sẽ làm gì để mở chiếc nắp
đó?
3. Năm 1775, Tiến sỹ William Cullen đã làm đá ở Scotland bằng cách hút không khí ở trong một bình
nước. Giải thích nguyên lý hoạt động của thiết bị đó và thảo luận xem làm thế nào để cho quá trình này
hiệu quả hơn.
4. Có đúng hay không lượng nhiệt hấp thụ khi 1 kg nước lỏng bão hòa sôi ở 100
0
C bằng lượng nhiệt
giải phóng khi 1 kg hơi nước bão hòa ngưng tụ ở 100
0
C?
5. Có đúng hay không khi bay hơi 1 kg nước lỏng bão hòa ở 100
0
C thì tiêu tốn nhiều năng lượng hơn ở
120
0
C?
6. Độ khô x là gì? Nó có ý nghĩa gì trong vùng hơi quá nhiệt ?
7. Bay hơi hoàn toàn 1 kg nước lỏng bão hòa ở áp suất 1 atm và bay hơi hoàn toàn 1 kg nước lỏng bão
hòa ở áp suất 8 atm thì quá trình nào yêu cầu nhiều năng lượng hơn?
8. Nhiệt ẩn hóa hơi có thay đổi với áp suất hay không? Thay đổi như thế nào?
9. Khi không có bảng chất lỏng, làm thế nào để xác định thể tích riêng của một chất lỏng ở một áp suất
và nhiệt độ cho trước.
10. Hoàn thành bảng sau đây cho nước.
t,
0
C
P, kPa
v, m
3
/kg
Miêu tả pha
50
4,16
200
Hơi bão hòa
250
400
110
600
15
11. Hoàn thành bảng sau cho nước.
t,
0
C
P, kPa
h, kJ/kg
x
Miêu tả pha
200
0,7
140
1800
950
0,0
80
500
800
3162,2
12. Một bình cứng thể tích 1,8 m
3
chứa hơi nước ở nhiệt độ 220
0
C. Một phần ba thể tích đó là pha lỏng
và phần còn lại là ở dạng hơi. Xác định:
(a) áp suất của hơi
(b) độ khô x của hỗn hợp bão hòa
(c) khối lượng riêng của hỗn hợp.
13. Hơi bão hòa phát sinh từ tuabin của nhà máy điện hơi nước ở 30
0
C ngưng tụ ở bên ngoài của một
ống có đường kính ngoài là 3 cm, chiều dài 25 cm với tỷ lệ 45 kg/h. Xác định tốc độ truyền nhiệt (kJ/s)
từ hơi tới nước lạnh chuyển động trong ống.
14. Một nồi nấu có đường kính trong là 20 cm chứa đầy nước và được đậy bằng một chiếc vung nặng 4
kg. Nếu áp suất khí quyển tại đó là 101 kPa, xác định nhiệt độ mà nước bắt đầu sôi khi đun nóng
15. Nước đang được đun trong một thiết bị xy lanh pít tông được đặt đứng, pít tông có khối lượng 20
kg và diện tích mặt cắt ngang là 100 cm
2
. Nếu áp suất khí quyển tại đó là 100 kPa, xác định nhiệt độ
mà nước bắt đầu sôi.
16. Một thiết bị xy lanh pít tông chứa 0,3 m
3
nước và 0,9 m
3
hơi nước trong trạng thái cân bằng ở 800
kPa. Nhiệt được truyền ở áp suất không đổi đến tận khi nhiệt độ đạt đến 350
0
C.
(a) nhiệt độ ban đầu của nước bằng bao nhiêu?
(b) xác định tổng khối lượng của nước?
(c) Tính thể tích cuối.
17. Một thiết bị xy lanh pít tông ban đầu chứa 50 lít nước ở 40
0
C và 200 kPa. Nhiệt được truyền đẳng
áp cho nước đến khi toàn bộ chất lỏng hay hơi.
(a) khối lượng của nước bằng bao nhiêu?
(b) Nhiệt độ cuối cùng là bao nhiêu?
(c) xác định tổng enthalpy thay đổi.
18. Xác định thể tích riêng, nội năng và enthalpy của nước lỏng ở 100
0
C và 15 MPa. Sử dụng phương
pháp xấp xỉ chất lỏng bão hòa. So sánh những gía trị này với những gía trị thu được từ bảng chất lỏng.
Hình 14
16
19. Một thiết bị xy lanh pít tông chứa 0,8 kg hơi nước ở 300
0
C và 1 MPa. Hơi được làm lạnh đẳng áp
tới khi một nửa hơi ngưng tụ.
(a) chỉ ra quá trình này trên đồ thị T-v
(b) tìm nhiệt độ cuối
(c) xác định sự thay đổi thể tích.
20. Một bình cứng chứa hơi nước ở 250
0
C và không biết áp suất. Khi bình được làm lạnh tới 150
0
C thì
hơi đó bắt đầu ngưng tụ. Hãy ước lượng áp suất đầu ở trong bình.
21. Nước được đun trong một chiếc nồi có đậy một chiếc vung không khít ở một vị trí nhất định. Nhiệt
được cung cấp cho nồi bởi một điện trở có công suất 2 kW. Người ta quan sát thấy rằng lượng nước ở
trong nồi giảm khoảng 1,19 kg trong thời gian 30 phút. Nếu cho rằng 75% lượng điện tiêu thụ bởi điện
trở được truyền cho nước dưới dạng nhiệt, xác định áp suất khí quyển tại vị trí đó.
22. Một thiết bị xy lanh pít tông chứa hơi nước ở 3,5 MPa, quá nhiệt 5
0
C. Bây giờ hơi bị mất nhiệt ra
ngoài môi trường xung quanh và pít tông chuyển động xuống dưới tới một điểm mà ở đó xylanh chứa
nước bão hòa. Quá trình làm lạnh vẫn tiếp tục đến khi xylanh chứa nước ở 200
0
C. Xác định:
(a) nhiệt độ ban đầu
(b) sự thay đổi enthalpy trên một đơn vị khối lượng của hơi vào lúc pít tông chạm vào điểm
dừng lần đầu tiên
(c) áp suất cuối và độ khô (nếu là hỗn hợp lỏng-hơi bão hòa)
23. Quá trình cháy trong một động cơ xăng có thể được xấp xỉ bằng một quá trình cấp nhiệt đẳng tích.
Hỗn hợp không khí – nhiên liệu tồn tại trong xylanh trước quá trình cháy và các khí cháy sau đó có thể
được xấp xỉ như khí lý tưởng. Trong một động cơ xăng, điều kiện trong xylanh là 18 MPa và 450
0
C
trước quá trình cháy và 1300
0
C sau quá trình cháy. Xác định áp suất ở cuối quá trình cháy (lấy xấp xỉ
k=1,4).
24. Một bình cứng chứa khí lý tưởng ở 300 kPa và 600K, 1/2 lượng hơi đó được tháo ra khỏi bình và
khí ở cuối quá trình này có áp suất là 100 kPa. Xác định:
(a) nhiệt độ cuối của chất khí
(b) áp suất cuối nếu không có một khối lượng nào được tháo ra khỏi bình và nhiệt độ cuối của
quá trình bằng nhiệt độ cuối được tính toán ở ý trên
25. Khí CO
2
ở áp suất 3 MPa và nhiệt độ 500K chảy đều đều vào một chiếc ống với tỷ lệ 0,4 kmol/s.
xác định:
- thể tích và lưu lượng khối lượng, mật độ CO
2
ở trạng thái đầu vào của ống
- nếu CO
2
được làm lạnh đẳng áp khi khí chảy qua ống, do đó nhiệt độ của nó giảm xuống 450K ở đầu
ra. Tính lưu lượng thể tích ở đầu ra của ống
26. Quá trình cháy trong động cơ Diesel có thể được mô hình quá trình cấp nhiệt đẳng áp với không
khí trong xylanh trước và sau quá trình cháy. Xem động cơ diesel với điều kiện trong xylanh là nhiệt
độ 950K và thể tích 75 cm
3
trước quá trình cháy và 150 cm
3
sau khi cháy. Động cơ hoạt động với tỷ lệ
không khí – nhiên liệu là 22 kg không khí /kg nhiên liệu. Xác định nhiệt độ sau quá trình cháy.
27. Áp suất dư của một lốp xe đo được là 200 kPa trước khi đi dã ngoại và 220 kPa sau khi đi dã ngoại
ở một nơi có áp suất khí quyển là 90 kPa. Cho rằng thể tích của lốp ô tô là không đổi và bằng 0,035
m
3
, xác định tỷ lệ phần trăm tăng lên của nhiệt độ tuyệt đối của không khí ở trong lốp xe.
17
28. 1kg nước ở áp suất 1 bar, nhiệt độ 20
o
C được đốt nóng đến 200
o
C trong điều kiện áp suất không
đổi. Xác định nhiệt lượng q
1
đốt nóng nước ban đầu đến nhiệt độ sôi, nhiệt lượng q
2
biến nước sôi
thành hơi bão hoà khô, nhiệt lượng q
3
biến hơi bão hoà khô thành hơi quá nhiệt và nhiệt lượng q biến
nước ban đầu thành hơi ở trạng thái cuối.
29. Xylanh có đường kính d = 400 mm chứa không khí có thể tích 0,08 m
3
, áp suất 3,06 at, nhiệt độ
15
o
C. Nếu không khí nhận nhiệt trong điều kiện pistông chưa kịp dịch chuyển và nhiệt độ không khí
tăng tới 398
0
C. Xác định lực tác dụng lên mặt pistông, khối lượng không khí có trong xylanh, nhiệt
lượng cung cấp, lượng biến đổi entanpi.
30. Đốt nóng 1 kg không khí trong điều kiện áp suất không đổi p = 2 bar từ nhiệt độ 20
o
C đến 110
0
C.
Tính thể tích cuối, nhiệt lượng, công thay đổi thể tích, lượng thay đổi nội năng và entrôpi.
30. Khi nén đẳng nhiệt 4 kg chất khí có hằng số khí R = 189 J/kg.K từ áp suất 2 at đến 5,4 at, cần thải
một lượng nhiệt 378 kJ (coi là khí lý tưởng). Xác định nhiệt độ của quá trình, thể tích cuối cùng của
chất khí đó.
31. Không khí có thể tích 2,48 m
3
, nhiệt độ 15
o
C, áp suất 1 bar, khi bị nén đoạn nhiệt không khí nhận
công thay đổi thể tích 471kJ. Xác định nhiệt độ cuối, sự thay đổi nội năng và entanpi.
32,2kg khí O
2
thực hiện quá trình đa biến với chỉ số mũ đa biến n = 1,2 từ nhiệt độ t
1
= 27
0
C đến t
2
=
537
0
C. Xác định biến đổi entrôpi, lượng nhiệt của quá trình, biến đổi nội năng, công thay đổi thể tích
và công kỹ thuật của quá trình.
33. Xác định số mũ đa biến khi quá trình đa biến thay đổi từ áp suất 0,001at, nhiệt độ –73
0
C đến áp
suất 1000 at, nhiệt độ 172
0
C.
34. Hơi nước bão hoà ẩm ở áp suất p = 2 bar, độ khô x = 0,9. Hãy xác định các giá trị thể tích riêng v
x
,
entanpi i
x
, entrôpi s
x
, nội năng u
x
. bằng bảng số và sử dụng đồ thị i-s của hơi nước.
35. Một bình thể tích V=0,035m
3
chứa 5kg hơi nước bão hoà ẩm. Nhiệt độ trong bình 310
0
C. Xác định
độ khô của hơi nước trong bình.
36. Bao hơi của hơi lò hơi có thể tích V = 9 m
3
. Một phần ba thể tích đó chứa đầy hơi bão hoà khô,
phần còn lại chứa nước sôi. áp suất trong bao hơi p = 100 bar. Xác định lượng nước sôi, lượng hơi bão
hoà và độ khô.
37. Một lượng hơi nước bão hoà ẩm từ tuabin đi vào bình ngưng G=200kg/s ở độ khô x = 0,872. Xác
định lưu lượng thể tích của hơi bão hoà ẩm vào bình ngưng, nếu biết áp kế của bình ngưng chỉ 720 tor
và áp suất khí quyển chọn 1bar.
38. Bao hơi của lò hơi có thể tích V=12m
3
chứa lượng nước sôi và hơi có khối lượng G=1800 kg ở áp
suất p =110 bar. Xác định lượng nước sôi và lượng hơi bão hoà khô trong bao hơi.
39. Một bình có thể tích V = 0,5m
3
chứa đầy hơi bão hoà khô ở áp suất p=1,5bar. Khi để ra ngoài trời
bình đó nguội đi và có nhiệt độ t
2
=30
0
C. Xác định lượng nhiệt toả ra và trạng thái cuối của hơi trong
bình.
Bài 40: Một lượng hơi nước bão hoà ẩm G = 25 kg/s ở áp suất p = 0,05 bar và độ khô x
1
= 0,83 từ
tuabin đi vào bình ngưng. Hơi trong bình ngưng tụ trong điều kiện áp suất không đổi tạo thành chất
lỏng. Hãy xác định lượng nước làm mát cần thiết cho bình ngưng, nếu biết nhiệt độ nước làm mát vào
t
1
= 22
o
C, nhiệt độ ra t
2
= 27
o
C.
18
C. Một số bài tập tiếng Anh
Bài 1:
Bài 2:
Bài 3:
Bài 4:
10 Kg of R
134a
fill a 1,348 m
3
rigid container at an initial temperature of -40
0
C. The container is then
heated until the pressure is 200 kPa. Determine the final temperature and the initial pressure.
Answers: 66,3
0
C; 51,25kPa.
Bài 5:
A 9 m
3
container is filled with 300 kg of R-134a at 10
0
C. What is the specific enthalpy of the R-134a
in the container?
Bài 6:
A rigid tank with a volume of 1,8 m
3
contains 15 kg of saturated liquid–vapor mixture of water at
90°C. Now the water is slowly heated. Determine the temperature at which the liquid in the tank is
ompletely vaporized. Also, show the process on a T-v diagram with respect to saturation lines.
Answer: 203°C
Bài 7:
19
Chƣơng V. MỘT SỐ QUÁ TRÌNH CỦA KHÍ VÀ HƠI
Câu hỏi lý thuyết.
1. Các giả thiết khi nghiên cứu dòng lưu động?.
2. Trình bày quá trình đoạn nhiệt?.
3. Xây dựng biểu thức xác định nhiệt độ của hỗn hợp khí lý tưởng trong thể tích cho trước?.
4. Xây dựng biểu thức xác định nhiệt độ của hỗn hợp khí lý tưởng trong quá trình hỗn hợp theo dòng?.
5. Xây dựng biểu thức xác định nhiệt độ của hỗn hợp khí lý tưởng khi nạp vào thể tích cho trước?.
6. Xây dựng biểu thức xác định tốc độ tại cửa ra của ống tăng tốc nhỏ dần cho trường hợp môi chất là
khí lý tưởng?.
7. Quá trình tiết lưu là gì? Đặc điểm của và ứng dụng của quá trình?
Bài tập.
1. Không khí ở trạng thái (p
1
, t
1
) = (5 bar, 127
0
C) có lưu lượng 3 kg/s đi vào ống tăng tốc hỗn hợp để
phun vào môi trường có áp suất p
2
= 1 bar. Xác định tốc độ tới hạn
k
, đường kính tiết diện bé nhất,
tốc độ tại của ra
2
và đường kính d
2.
ĐS:
k
= 366 m/s;
2
= 544 m/s; d
min
= 61 mm; d
2
= 71 mm.
2. Không khí có thông số (p
1
, t
1
) = (64 bar, 27
0
C) đi vào ống tăng tốc nhỏ dần với đường kính bé nhất
d
2
= 5 mm để phun vào môi trường có p
2
= 35 bar. Xác định tốc độ tại của ra và lưu lượng của không
khí?. ĐS
2
= 309 m/s; G = 0,294 kg/s.
3. Khí O
2
ở trạng thái (p
1
, t
1
) = (8 bar, 127
0
C) với 7200 kg/h đi vào ống tăng tốc hỗn hợp để phun vào
môi trường có p
2
= 1 bar. Xác định tốc độ tới hạn
k
, đường kính tiết diện bé nhất, tốc độ tại của ra
2
và đường kính d
2.
ĐS:
k
= 348 m/s;
2
= 571 m/s; d
min
= 39 mm; d
2
= 51 mm.
4. Hơi nước ở trạng thái (p
1
, t
1
) = (20 bar, 400
0
C) đi vào ống tăng tốc hỗn hợp phun vào môi trường có
áp suất p
2
= 6 bar. Xác định tốc độ tại tiết diện bé nhất và tại cửa ra. ĐS:
k
= 537 m/s;
2
= 719 m/s.
5. Hơi nước ở trạng thái (p
1
, t
1
) = (20 bar, 300
0
C) đi qua ống tăng tốc nhỏ dần vào môi trường trong
hai trường hợp; a. p
2
= 12 bar; b. p
2
= 8 bar.
Xác định tốc độ tại của ra trong hai trường hợp trên. ĐS: a.
2
= 465 m/s; b.
2
=
k
= 674 m/s.
6. Một bình có thể tích V = 1 m
3
có vách ngăn chia đôi. Một bên chứa 1kg khí O
2
ở nhiệt độ 27
0
C, nửa
còn lại chứa 1kg khí N
2
ở nhiệt độ 127
0
C. Sau khi tháo vách ngăn hãy xác định: Nhiệt độ, hằng số chất
khí và áp suất của hỗn hợp. ĐS: t = 81
0
C; R = 278,37 J/kg.K; p = 1,97 bar.
7. Một bình có thể tích V = 2 m
3
có vách ngăn chia thành 2 phần có thể tích bằng nhau. Một bên chứa
khí O
2
ở nhiệt độ 27
0
C, áp suất 3 bar, nửa còn lại chứa 1kg khí CH
4
ở nhiệt độ 127
0
C. Sau khi tháo
vách ngăn hãy xác định: Nhiệt độ, hằng số chất khí và áp suất của hỗn hợp.
8. Một bình kín thể tích 2000 lít chứa 10 kg N
2
ở nhiệt độ 27
0
C được nạp thêm một dòng O
2
có nhiệt
độ 127
0
C. Sau khi nạp hỗn hợp trong bình có khối lượng 15 kg. hãy xác định: Nhiệt độ, hằng số chất
khí và áp suất của hỗn hợp. ĐS: t = 106
0
C; R = 284,55 J/kg.K; p = 8,1 bar.
9. Một dòng O
2
có lưu lượng 100 kg/h, nhiệt độ 27
0
C hỗn hợp với một dòng N
2
có lưu lượng 300 kg/h,
nhiệt độ 227
0
C để tạo ra một dòng hỗn hợp có áp suất 1 bar. Hãy xác định nhiệt độ và lưu lượng thể
tích của hỗn hợp. ĐS: t = 182
0
C; V = 523,5 m
3
/h
10. Một dòng không khí có khối lượng 10 kg ở nhiệt độ 127
0
C, được nạp vào một bình có thể tích 10
m
3
chứa sẵn không khí ở áp suất 1 bar và nhiệt độ 27
0
C. Hãy xác định thông số trạng thái của hỗn hợp.
ĐS: t = 146,6
0
C; p = 2,6 bar.
11. Dòng khí O
2
có lưu lượng 20 kg/s, nhiệt độ 47
0
C hỗn hợp với dòng khí N
2
có lưu lượng 300
kg/phút, nhiệt độ 147
0
C. Xác định nhiệt độ của hỗn hợp. ĐS: t = 69
0
C
20
C. Một số bài tập tiếng Anh
Bài 1:
Air enters a 28-cm diameter pipe steadily at 200 kPa and 20°C with a velocity of 5 m/s. Air is heated
as it flows, and leaves the pipe at 180 kPa and 40°C. Determine
(a) the volume flow rate of air at the inlet
(b) the mass flow rate of air
(c) the velocity and volume flow rate at the exit.
Bài 2:
Bài 3:
Steam enters a nozzle at 400°C and 800 kPa with a velocity of 10 m/s, and leaves at 300°C and 200
kPa while losing heat at a rate of 25 kW. For an inlet area of 800 cm
2
, determine the velocity and the
volume flow rate of the steam at the nozzle exit. Answers:606 m/s, 2.74 m
3
/s
21
Chƣơng VI. KHÔNG KHÍ ẨM
Câu hỏi lý thuyết.
1. Khái niệm, phân loại không khí ẩm và các thông số của không khí ẩm?.
2. Các quá trình và ứng dụng của không khí ẩm?.
Bài tập.
1. Không khí ẩm có nhiệt độ 22
0
C, độ chứa hơi là 7(g/kgkk khô) được đốt nóng và đưa vào buồng sấy.
Sau khi sấy không khí ẩm có nhiệt độ 30
0
C, độ chứa hơi là 20 (g/kgkk khô). Xác định lượng nhiệt cần
thiết để bốc hơi 1(kg) nước trong vật cần sấy. [Gợi ý: Entanpi của không khí ẩm
I=1,0048t+d(2500+1,93t)].
2. Không khí ẩm có áp suất 1(at), phân áp suất của hơi nước là 200 mmH
2
O. Xác định độ chứa hơi của
không khí ẩm?.
3. (bài 3 và 4 phải sử dụng đồ thị I-d của không khí ẩm). Không khí ở trạng thái đầu có t
1
= 20
0
C, độ
ẩm =40% được đốt nóng tới t
2
=80
0
C, rồi đưa vào buồng sấy. Sau khi sấy nhiệt độ giảm xuống
t
3
=35
0
C. Xác định độ chứa hơi và độ ẩm tương đối của không khí sau khi sấy, nhiệt cần thiết để bốc
hơi 1 kg nước trong vật cần sấy trong một giờ. ĐS: d=24g/kg khô; =0,66 ; Q=3400kJ/kg.h.
4. Khối lượng vật cần sấy đưa vào trong buồng sấy G
đ
=300kg, khi lấy ra G
c
= 260 kg, thời gian sấy
=8 h. Không khí ở trạng thái đầu có t
1
= 20
0
C, độ ẩm =0,7, sau khi được đốt nóng trong calorifer
nhiệt độ không khí t
2
=90
0
C và được đưa vào buồng sấy. Nhiệt độ không khí ra t
3
= 40
0
C. Áp suất khí
quyển p =1 bar. Xác định lượng không khí cần thiết, lượng nhiệt cần thiết, độ ẩm tương đối của không
khí sâu khi sấy. ĐS: G=250 kg/h; V=208 m
3
/h; Q=15550 kJ/h; =0,7.
Chƣơng VI. CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ NHIỆT
Câu hỏi lý thuyết.
1. Các giả thiết khi nghiên cứu chu trình động cơ đốt trong? Và các đại lượng đặc trưng của chu trình?.
2. Xây dựng biểu thức xác định hiệu suất nhiệt của chu trình động cơ đốt trong cấp nhiệt đẳng tích?.
3. Xây dựng biểu thức xác định hiệu suất nhiệt của chu trình động cơ đốt trong cấp nhiệt đẳng áp?.
4. Xây dựng biểu thức xác định hiệu suất nhiệt của chu trình động cơ đốt trong cấp nhiệt hỗn hợp?.
5. Xây dựng biểu thức xác định hiệu suất nhiệt của chu trình tuabin khí cấp nhiệt đẳng tích?
6. Xây dựng biểu thức xác định hiệu suất nhiệt của chu trình tuabin khí cấp nhiệt đẳng áp?
7. Nêu các bước nghiên cứu và tính toán chu trình Rankine của thiết bị hơi nước?.
8. Nêu các biện pháp nâng cao hiệu suất nhiệt của chu trình rankine?.
22
A. Hƣớng dẫn giải một số bài tập .
1.
2.
23
4. Chu trình thiết bị động lực hơi nước làm việc với các thông số như sau: áp suất hơi nước sau khi ra
khỏi lò hơi là 80bar, áp suất và độ khô của hơi nước sau khi ra khỏi tuabin lần lượt là 0,05 bar và 0,8.
Bỏ qua công bơm, hãy xác định:
1. Entanpi tại các trạng thái 1, 2, 3 và nhiệt độ hơi trước khi vào tuabin, hiệu suất nhiệt của chu trình.
2. Lưu lượng nước giải nhiệt cho bình ngưng, biết độ chênh lệch nhiệt độ nước vào và ra là 6
0
C. Cho
biết công suất của tuabin là 40MW.
3. Biểu diễn chu trình trên đồ thị T – s.
Lời giải
1. Entanpi tại các trạng thái 1, 2, 3 và nhiệt
độ hơi trước khi vào tuabin, hiệu suất nhiệt
của chu trình.
2. Lưu lượng nước giải nhiệt cho bình ngưng, biết độ chênh lệch nhiệt độ nước vào và ra là 6
0
C. Cho
biết công suất của tuabin là 40MW.
24
5.
25