Nhiệt động lực học kỹ thuật - Đề thi giữa kì
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (291.51 KB, 15 trang )
1/ Kiểm tra giữa HK II 2007-2008 (27/3/2008)
Thời gian : 45 phút
---------------------------------------------------------------------------------
Bài 1 (8 điểm)
Một hỗn hợp khí lý tưởng gồm có 0,35kg N
2
; 0,125kg O
2
và 0,025kg CO
2
.
Ở trạng thái ban đầu hỗn hợp có nhiệt độ là 37
0
C và thể tích là 300lít. Sau khi
thực hiện quá trình nén đa biến với số mũ n = 1,25 thì nhiệt độ hỗn hợp
tăng
thêm
80
0
C. Xác đònh:
1. Áp suất hỗn hợp sau khi nén,
2. Số mũ đoạn nhiệt,
3. Nhiệt lượng trao đổi của quá trình.
Bài 2 (2điểm)
Cho 2,5kg khí Mêtan (CH
4
) giãn nở người ta nhận được một công thay đổi thể
tích là 650kJ. Trong quá trình giãn nở nội năng của khối khí giảm đi một lượng
là 255kJ. Xác đònh nhiệt lượng trao đổi và độ biến thiên nhiệt độ của quá trình.
ĐÁP ÁN
Bài 1
1. Áp suất hỗn hợp sau khi nén:
bar 6,4
2
=p
2. Số mũ đoạn nhiệt:
395,1
719,0
00285,1
c
c
k
hh
v
p
hh
===
3. Nhiệt lượng trao đổi:
() ()
kJ 656,1680
125,1
395,125,1
719,0.5,0
1
12
−=
−
−
=−
−
−
= TT
n
kn
GcQ
hh
v
Bài 2
Nhiệt lượng:
kJ 395650255LUQ
tt
=+−=+Δ=
Độ biến thiên nhiệt độ:
()
C
Gc
U
TTT
v
0
12
7,55−=
Δ
=−=Δ
2/ ĐỀ THI GIỮA HỌC KỲ I (07-08) – DỰ THÍNH
Môn thi :
NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT
Ngày thi : 24/11/2007
Thời gian : 45 phút
(Sinh viên được phép sử dụng tài liệu)
Khảo sát một hỗn hợp khí lý tưởng gồm 3 khí CO
2
, N
2
, O
2
có thành phần
thể tích lần lượt là 0,05; 0,2; 0,75. Ban đầu hỗn hợp có áp suất p
1
= 4 bar, thể
tích V
1
= 0,2 m
3
, nhiệt độ t
1
= 80
0
C được cho giãn nở đến khi thể tích tăng 1,75
lần so với ban đầu.
Xác đònh áp suất p
2
, nhiệt độ t
2
và công thay đổi thể tích lần lượt theo các
trường hợp sau:
1. Giãn nở theo quá trình đẳng nhiệt,
2. Giãn nở theo quá trình đoạn nhiệt,
3. Giãn nở theo quá trình đa biến với n = 1,25
4. Biểu diễn 3 trường hợp này trên cùng 1 đồ thò p – v và nhận xét công
trao đổi trong 3 trường hợp.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Đáp án
1. Đẳng nhiệt:
C80tt
0
12
==
2857,2
75,1
4
p
2
==
bar
kJ
769,44)75,1ln(.2,0.10.4L
5
tt
==
2. Đoạn nhiệt:
bar
8353,1
2
=p
K
4,283
2
=T
kJ
157,40=
tt
L
3. Đa biến:
9873,1
2
=p
bar
307
2
=T
K = 34
0
C
78,41=
tt
L
kJ
3/ ĐỀ THI GIỮA HỌC KỲ II (06-07) – DỰ THÍNH
Môn thi :
NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT
Ngày thi : 21/04/2007
Thời gian : 45 phút
(Sinh viên được phép sử dụng tài liệu)
Có 0,5 kg không khí ở trạng thái ban đầu có áp suất p
1
= 302kPa, nhiệt
độ t
1
= 350
0
C được làm lạnh theo quá trình đẳng tích đến trạng thái 2 có áp
suất p
2
= 100 kPa, sau đó được giãn nở với áp suất không đổi đến trạng thái 3
rồi được nén đẳng nhiệt để trở về trạng thái ban đầu.
1. Biểu diễn các quá trình trên cùng một đồ thò p – v
2. Xác đònh các thông số trạng thái (p, v, T) tại 1, 2, 3
Tính: độ biến thiên nội năng, độ biến thiên entanpy, độ biến thiên
entropy, công thay đổi thể tích, nhiệt lượng trao đổi của các quá trình.
--------------------------------------------------------------------------------------
Đáp án :
Các thơng số trạng thái (p,v,T) tại 1, 2, 3
v
1
= 0,591 m
3
/kg
v
2
= v
1
= 0,591 m
3
/kg
T
2
= 206,3 K
T
3
= T
1
= 350
o
C
v
3
= 1,786 m
3
/kg
Độ biến thiên nội năng:
kJU 4,150
21
−=Δ
−
kJU 4,150
32
=Δ
−
0
13
=Δ
−
U
Độ biến thiên entanpy:
0
5,210
5,210
13
32
21
=Δ
=Δ
−=Δ
−
−
−
I
kJI
kJI
Độ biến thiên entropy:
KkgkJS
KkgkJS
KkgkJS
./4,158
./6,0
./4,0
13
32
21
−=Δ
=Δ
−=Δ
−
−
−
Công thay đổi thể tích:
kJW
kJW
W
7,98
7,59
0
13
32
21
−=
=
=
−
−
−
Nhiệt lượng trao đổI:
kJQ
kJQ
kJQ
7,98
5,210
4,150
13
32
21
−=
=
−=
−
−
−
4/ ĐỀ KIỂM TRA HỌC KỲ II (06-07)
Môn thi :
NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT
Ngày thi : 02/04/2007
Thời gian : 45 phút
(Sinh viên được phép sử dụng tài liệu)
----------------------------------------------------------------------------------
Khảo sát một hỗn hợp bao gồm các chất khí CO
2
và N
2
. Cho biết:
- Thành phần khối lượng của khí CO
2
là 0,65.
- Lúc ban đầu nhiệt độ, áp suất và thể tích của hỗn hợp lần
lượt là 40
o
C, 2bar và 175lít.
- Sau khi tiến hành một quá trình, nhiệt độ và áp suất của hỗn
hợp lần lượt là 80
o
C và 3bar.
a. Xác đònh phân áp suất của mỗi thành phần tại trạng thái đầu và
trạng thái cuối.
b. Xác đònh công và nhiệt lượng trao đổi giữa hệ thống và môi
trường.
c. Kiểm tra đònh luật 1.
-------------------------------------------------------------------------------
ĐÁP ÁN
1. Xác đònh phân áp suất:
Trạng thái 1:
bar
083,1
2
=
CO
p
bar
917,0
2
=
N
p
Trạng thái 2:
625,1
2
=
CO
p
bar
375,1
2
=
N
p
bar
2. Xác đònh công và nhiệt lượng trao đổi:
493,0
111
=⇒=
hh
GGRTVp
kg
42,1=⇒ n
Công trao đổi:
607,10−=
tt
L
kJ
kJ
062,15. −==
ttkt
LnL
→ Hệ thống nhận công
Nhiệt lượng trao đổi:
()
019,3
1
.
12
=−
−
−
= TT
n
kn
cGQ
hh
vhh
kJ
→ Hệ thống nhận nhiệt
3. Kiểm tra đònh luật 1:
( )
ttvhh
LQkJTTcGU
hh
−==−=Δ 7,13
12
