MITTHÖGSKOLAN, Härnösand

Relevanta dokument
MITTHÖGSKOLAN, Härnösand

Föreläsning i termodynamik 28 september 2011 Lars Nilsson

Linköpings tekniska högskola Exempeltentamen 2 IKP/Mekaniksystem Mekanisk värmeteori och strömningslära. Exempeltentamen 2

TENTAMEN I KRAFTVÄRMESYSTEM, 5 p RÄKNEDEL

2-52: Blodtrycket är övertryck (gage pressure).

Hjälpmedel: Valfri miniräknare, Formelsamling: Energiteknik-Formler och tabeller(s O Elovsson och H Alvarez, Studentlitteratur)

a) Vi kan betrakta luften som ideal gas, så vi kan använda allmänna gaslagen: PV = mrt

Tentamen i termisk energiteknik 5HP för ES3, 2009, , kl 9-14.

Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)

Teknisk termodynamik repetition

Personnummer:

Lösningsförslag Tentamen i Turbomaskiner 7,5 hp

Personnummer:

Tentamen i teknisk termodynamik (1FA527)

Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)

Övningsuppgifter termodynamik ,0 kg H 2 O av 40 C skall värmas till 100 C. Beräkna erforderlig värmemängd.

7,5 högskolepoäng ENERGITEKNIK II. Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: Tentamen 41N05B. TentamensKod:

ARBETSGIVANDE GASCYKLER

Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)

Tentamen i Turbomaskiner 7,5 hp

Föreläsning i termodynamik 11 oktober 2011 Lars Nilsson

3. En konvergerande-divergerande dysa har en minsta sektion på 6,25 cm 2 och en utloppssektion

TENTAMEN I TERMODYNAMIK för K2 och Kf2 (KVM090) kl i V

Kap 7 entropi. Ett medium som värms får ökande entropi Ett medium som kyls förlorar entropi

Hjälpmedel: Valfri miniräknare, Formelsamling: Energiteknik-Formler och tabeller(s O Elovsson och H Alvarez, Studentlitteratur)

Linköpings tekniska högskola Exempeltentamen 8 IEI / Mekanisk värmeteori och strömningslära. Exempeltentamen 8. strömningslära, miniräknare.

Termodynamik FL6 TERMISKA RESERVOARER TERMODYNAMIKENS 2:A HUVUDSATS INTRODUCTION. Processer sker i en viss riktning, och inte i motsatt riktning.

TENTAMEN I ENERGITEKNIK OCH MILJÖ (KVM033) för K2 och Kf2 i V-huset.

Energi- och processtekniker EPP14

PROV 3, A-DELEN Agroteknologi Vid inträdesprovet till agroteknologi får man använda en formelsamling.

Kap 10 ångcykler: processer i 2-fasområdet

PTG 2015 Övning 4. Problem 1

Linköpings tekniska högskola IEI / Mekanisk värmeteori och strömningslära. Exempeltentamen 8. strömningslära, miniräknare.

Tentamen i teknisk termodynamik (1FA527) för F3,

Linköpings tekniska högskola Exempeltentamen 7 IEI / Mekanisk värmeteori och strömningslära. Exempeltentamen 7. strömningslära, miniräknare.

Applicera 1:a H.S. på det kombinerade systemet:

Lite kinetisk gasteori

ENERGIPROCESSER, 15 Hp

Omtentamen i teknisk termodynamik (1FA527) för F3,

Kap 9 kretsprocesser med gas som medium

P1. I en cylinder med lättrörlig(friktionsfri) men tätslutande kolv finns(torr) luft vid trycket 105 kpa, temperaturen 300 K och volymen 1.40 m 3.

Tentamen i termodynamik. 7,5 högskolepoäng. Namn: (Ifylles av student) Personnummer: (Ifylles av student)

ÅNGCYKEL CARNOT. Modifieras lämpligen så att all ånga får kondensera till vätska. Kompressionen kan då utföras med en enkel matarvattenpump.

Vad tror du ökning av entropi innebär från ett tekniskt perspektiv?

Kap 9 kretsprocesser med gas som medium

Kap 4 energianalys av slutna system

TENTAMEN I TERMODYNAMIK för K2, Kf2 och TM2 (KVM091 och KVM090) kl

Linköpings tekniska högskola Exempeltentamen 5 IEI / Mekanisk värmeteori och strömningslära. Exempeltentamen 5. strömningslära, miniräknare.

Till alla övningar finns facit. För de övningar som är markerade med * finns dessutom lösningar som du hittar efter facit!

Mer om kretsprocesser

- Rörfriktionskoefficient d - Diameter (m) g gravitation (9.82 m/s 2 ) 2 (Tryckform - Pa) (Total rörfriktionsförlust (m))

MMVA01 Termodynamik med strömningslära Exempel på tentamensuppgifter

Betygstentamen, SG1216 Termodynamik för T2 25 maj 2010, kl. 9:00-13:00

Kap 10 ångcykler: processer i 2-fasområdet

Linköpings tekniska högskola Exempeltentamen 6 IEI / Mekanisk värmeteori och strömningslära. Exempeltentamen 6. strömningslära, miniräknare.

MEKANIK KTH Forslag till losningar till Sluttentamen i 5C1201 Stromningslara och termodynamik for T2 den 30 augusti Stromfunktionen for den ho

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 13-18

Wilma kommer ut från sitt luftkonditionerade hotellrum bildas genast kondens (imma) på hennes glasögon. Uppskatta

David Wessman, Lund, 29 oktober 2014 Statistisk Termodynamik - Kapitel 3. Sammanfattning av Gunnar Ohléns bok Statistisk Termodynamik.

Tentamen i termodynamik. 7,5 högskolepoäng. Tentamen ges för: Årskurs 1. Namn: (Ifylles av student) Personnummer: (Ifylles av student)

Teknisk termodynamik repetition

Termodynamik (repetition mm)

Föreläsning 14: Termodynamiska processer, värmemaskiner: motor, kylskåp och värmepump; verkningsgrad, Carnot-cykeln.

Bestäm det slutliga lufttrycket i behållarna. SVAR: kpa

Överhettad ånga, Table A-6 (2.5 MPa): T [ C] v [m 3 /kg] ? Linjär interpolation:

mg F B cos θ + A y = 0 (1) A x F B sin θ = 0 (2) F B = mg(l 2 + l 3 ) l 2 cos θ

Arbete är ingen tillståndsstorhet!

Entropi. Det är omöjligt att överföra värme från ett "kallare" till ett "varmare" system utan att samtidigt utföra arbete.

Termodynamik FL7 ENTROPI. Inequalities

Kap 6 termodynamikens 2:a lag

PTG 2015 övning 3. Problem 1

Rättningstiden är i normalfall tre veckor, annars är det detta datum som gäller:

Godkänt-del A (uppgift 1 10) Endast svar krävs, svara direkt på provbladet.

Kap 6 termodynamikens 2:a lag

TENTAMEN I TERMODYNAMIK för K2, Kf2 och TM (KVM091 och KVM090) kl och lösningsförslag

Grundläggande kylprocess, teori och praktik

Tentamen i Termodynamik CBGB3A, CKGB3A

Termodynamik Föreläsning 4

Termodynamik Föreläsning 7 Entropi

Övningstentamen i KFK080 för B

Godkänt-del. Hypotetisk tentamen för Termodynamik och ytkemi, KFKA10

Hydraulik - Lösningsförslag

Lösningar till tentamen i Kemisk termodynamik

Kap 6 termodynamikens 2:a lag

TENTAMEN I ENERGITEKNIK OCH MILJÖ (KVM033) i M-huset.

Kretsprocesser. För att se hur långt man skulle kunna komma med en god konstruktion skall vi ändå härleda verkningsgraden i några enkla fall.

EGENSKAPER FÖR ENHETLIGA ÄMNEN

TENTAMEN I TERMODYNAMIK för K2, Kf2 och TM2 (KVM091 och KVM090) kl

Motorer och kylskåp. Repetition: De tre tillstånden. Värmeöverföring. Fysiken bakom motorer och kylskåp - Termodynamik. Värmeöverföring genom ledning

Om trycket hålls konstant och temperaturen höjs kommer molekylerna till slut att bryta sig ur detta mönster (sublimation eller smältning).

Linköpings tekniska högskola Exempeltentamen 1 IEI Mekanisk värmeteori och strömningslära. Exempeltentamen 1

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19

7. Inre energi, termodynamikens huvudsatser

Övrigt: Uppgifterna 1-3 är på mekanik, uppgifterna 4-5 är på värmelära/termodynamik

TENTAMEN I MMVA01 TERMODYNAMIK MED STRÖMNINGSLÄRA, tisdag 23 oktober 2012, kl

Linköpings tekniska högskola IKP/Mekaniksystem Mekanisk värmeteori och strömningslära. Exempeltentamen 3. strömningslära, miniräknare.

Kap 5 mass- och energianalys av kontrollvolymer

TENTAMEN I TERMODYNAMIK för K2, Kf2 och TM2 (KVM091 och KVM090) kl

Räkneövning/Exempel på tentafrågor

TENTAMEN I TERMODYNAMIK för K2 och Kf2 (KVM091 och KVM090) kl

Transkript:

MITTHÖGSKOLAN, Härnösand

Förslag till lösningar TENTAMEN I TERMODYNAMIK, 5 p Typtewnta Del 1: Räkneuppgifter (20 p) 1 Hångin 2345 Hångut 556 t in 80 t ut 110 hin 335 hut 461 många 20 mv 283,9683 v 0,00104 0,295327 A 0,147663 d 0,433602 k 1666,667 DT 53,5 DT 23,5 DT log 36,46613 A 597,4323 2. OTTOMOTOR T1 = 20oC = 293 K Tab A-17 ger: u 1 = 209.1 kj/kg (interpol.) v r1 = 659.2 r = 10 ger v r2 = 65.9 u 2 = 523.8 kj7kg T3=1827 C. = 2100 K u 3 = 1775 v r3 = 2.356 V4/v3 = 10 v r4 = 23.56 u 4 = 782,5 (interpol) q in = u 3 -u 2 = 1775-523,8 = 1251.2 kj/kg q ut = u4-u 1 = 782.5-209.1 = 573.5 kj/kg w net = q in -q ut = 1251.2 573.5 = 677.7 kj7kg

a. V in = 0.5 liter gaslagen ger m = Pv/RT m = 101.3 * 0.0005/0,287/293 kg = 0.6 g W = mw net = 0.0006*677.7 = 0.41 kj b. n=6000varv/min I detta ingår ett varv för in och utblåsning, dvs 3000 varv/min med ottocykel Med fyra cylindrar blir det P = W*n 4 = 0.41*(3000/60) *4 = 81.6 kw c. Verkningsgrad η = w net /q in = 677.7/1251.2 = 0.54 Med 1.0 dm 3 /mil och 31.85 MJ/liter är Qin = 31.85 MJ Vid 2000 varv/minut blir effekten 0,41*(1000/60)*4 = 27.2 kw Vid hastighet 100 km/h tar det 6 minuter att köra en mil W = 6 *60 * 27.2 = 9797 kws (kj) Verkningsgrad = 9797/31850 = 30.8% 3 Vtot 0,063617 m 0,23 T 342 h 3132 s 7,107 v 0,197417 V=mv 0,045406 h 0,285493 hny 0,132493 Vny 0,021072 v 0,091618 vf 0,001149 vg 0,14084 x 0,647639 h 2097 s 4,99 Q=mDh 238,05 W=PDV 34,06712 c. sgen 0,385068 Q/t-m(s-s) Lösning tal 4 a. Se figur 10-20 sid 587

b. T1 = - 33 C (240 K) Tabell A -17 ger h1 = 240.02 kj/kg ovh Pr1 = 0.6355 T3 = 27 C (300 K) Tabell A-17 ger h3 = 300.2 kj/kg ovh Pr3 = 1..386 Med ett tryckförhållande på 4 blir: Pr2 = 4*0.6355 = 2.542 A-17 (interpol) ger T2 = 356.6 K, h2 = 357.15 kj/kg Pr4 = 1,386/4 = 0.3465 A-17 (interpol) ger T4 = 201.6 K, h2 = 201.6 kj/kg Alltså högst temp är 83.5 C och lägst 71,5 C c. COP = qin / wnet qin = h1-h4 = 240-201.6 = 39.4 kj/kg wkomp = h2 h1 = 357.15 240 = 117,15 kj/kg wtrub = h3 h4 = 300.2 201.6 = 98.6 kj/kg COP = 39.4 /(117.15-98.6) = 2.12 d. Qin = 0.5 kg/s * 39.4 kj/kg = 19.7 kw

Del 2 Alternativfrågor (10 p) Besvara dessa alternativfrågor i valfri ordning. Rätt svar ger 1 poäng Tycker du inte att något av svarsalternativen stämmer, redovisa din egen lösning 3. 4. 5. Vilken av följande angivna värden anger den största effekten? 9.1 kwh 900 kcal 1200 kj/h 15 MW 36 MJ 88 hp (hästkrafter) 6. En gasturbinanläggning levererade i nyskick 200 MW el. Mätningar visade då att isentropverkningsgraderna för kompressor och turbin var: η C = 0.88 resp. η T = 0.90. Efter flera års drift uppmättes isentropverkningsgrader η C = 0.85 resp. ηt =0.80. Vilket påstående är inte korrekt. (Utgå från att gasflödet är oförändrat) Gasturbinen kommer att leverera mindre arbete Bränsleförbrukningen kommer att öka Avgaserna från gasturbinen kommer att vara kallare En större andel av turbinens arbete kommer att åtgå för kompressorarbete Luftens entropiökning i kompressorn blir större 7. Vilken av följande processer sker aldrig isobart? Irreversibel expansion av en verklig (icke-ideal) gas Värmetillförsel i en Carnotcykel Värmetillförsel i en Dieselmotor Kondensering av ånga vid konstant temtperatur 8. En värmemaskin arbetar enligt en ideal Carnotcykel mellan temperaturerna 27 och 327 o C. Om den lägre temperaturen skulle öka till 77 C, Hur mycket skulle verkninggraden minska? 12,5% 16.7% 24.5% 91.7% T1 300 T2 600 VK 0,5 T1ny 350 Vkny 0,416667 sämre 0,833333 0,166667

9. Ett flöde av 10 kg/s 100-gradigt varmvatten används för att värma en luftström (0 C, 40 kg/s). Vilket påstående är korrekt? Eftersom värmeövergångstalet på luftsidan är mycket sämre än på vatensidan kommer luften inte kylas lika mycket som vattnet uppvärms. Om vattnet kyls till 90 C så har luften värmts till 40 o C Om vattnet kyls till 20 o C så har luften värmts till 20 o C Det är möjligt att både vattnet och luften kommer att uppnå 50 C efter värmeväxlingen (Cp för vatten och luft kan sättas till 4.2 kj/kgk resp. 1.05 kj/kgk) 10. Vilken av följande kroppar skickar ut mest värmestrålning? ( En 100-gradig 10 cm lång stålcylinder med diametern 6 cm. (ε stål = 0.9) En 200-gradig sfär av glas med diameten 8 cm. (εglas= 0.4) En 300-gradig kub av aluminium med sidan 10 cm. (ε alumimium = 0.04) 11 Stålcylinder A 0,03455 Aes(T4) 1144849 Aluminium A 0,06 936480,4 Blas A 0,020106 1649060 11. Avgör huruvida påståendena nedan är riktiga eller felaktiga: (3 poäng) Den specifika volymen (volymiteten) för en icke ideal gas är alltid mindre än volymiteten för en ideal gas vid samma temperatur och tryck. Rätt Vid isentrop kompression av en gas åtgår mer arbete än vid en isoterm kompression. Rätt När mättat vatten stryps kan ej överhettad ånga bildas oavsett tryck. Rätt Alla spontana processer kräver att entropin ökar. Rätt När man tillför värme till ett medium ökar mediets entropi även om processn sker vid konstant temperatur. Rätt I isokora processer (konstant-volym processer) måste arbete tillföras om processen ej sker reversibelt Fel (Rätt svar ger 0,5 poäng, fel svar ger 0.5 poäng, inget svar ger 0 poäng. Totalt lägst 0 poäng på hela uppgiften)