Termodynamika Techniczna, IŚ, studia niestacjonarne

© Magdalena Piłat, Arkadiusz Ryfa 2012

Instytut Techniki Cieplnej

Przeliczanie jednostek, pojęcia podstawowe:

1.

Ciśnienie otoczenia mierzone barometrem rtęciowym wynosi 745Tr. Wyraź to
ciśnienie w mmH

2

O, bar, Pa, hPa, MPa.

2.

Wakuometr (przyrząd do mierzenia podciśnienia) zabudowano na naczyniu
próżniowym wskazuje p

p

=10mbar. Oblicz ciśnienie bezwzględne w naczyniu, jeżeli

ciśnienie otoczenia p

ot

=100kPa. Jaka byłaby wysokość słupa cieczy manometrycznej

dla manometru cieczowego wypełnionego wodą?

3.

Przewodem o wewnętrznej średnicy równej 0,3m przepływa gaz o gęstości 16kg/m

3

.

Ciśnienie dynamiczne zmierzone rurką Pitota jest równe 30mmHg a manometr
wskazuje nadciśnienie statyczne 1,2MPa. Ponadto wiadomo, że ciśnienie otoczenia
wynosi 730Tr. Wyznacz ciśnienie bezwzględne, ciśnienie całkowite, prędkość
przepływu oraz strumień masowy gazu. Załóż, że prędkość gazu w kanale jest stała,
taka sama jak w miejscu pomiaru ciśnienia dynamicznego.

4.

Temperatura wnętrza ciała ludzkiego to 37

o

C. Wyraź tę temperaturę w K.

5.

Kocioł produkuje 200t/h pary wodnej. Wyraź ilość produkowanej pary w kg/s oraz
kmol/s.

6.

W zbiorniku o objętości 150m

3

znajduje się 8kmol metanu. Oblicz ilość gazu w kg

i m

3

n

oraz wyznacz rzeczywistą i normalną gęstość substancji.

7.

Ilość benzenu (C

6

H

6

) wynosi n=13,5kmol. Przedstaw tę ilość w kilogramach (m) oraz

metrach sześciennych normalnych (V

n

).

8.

Oblicz masę drobinową gazu znając jego gęstość normalną równą 1,39kg/m

3

,

w temperaturze równej 0

o

C i ciśnieniu 1bar.

9.

Rurociągiem o średnicy wewnętrznej 200mm przepływa zimna woda o gęstości 1000
kg/m

3

z prędkością średnią 1,5m/s. Oblicz strumień masy wody w kg/s i t/h.

10.

Rurą o średnicy wewnętrznej 0,6m przepływa azot z prędkością 126km/h. Przyjmując,

ż

e gęstość azotu wynosi 2,3kg/m

3

oblicz masowy, molowy oraz objętościowy strumień

azotu.

11.

Wyraź w jednostkach (podstawowych i pochodnych) układu SI: prędkość w=50km/h,
moc silnika spalinowego N = 75KM.

12.

W zbiorniku o objętości V=100m

3

znajduje się n=8kmol dwutlenku węgla (CO2).

Oblicz ilość gazu w kg i m

3

n

, masę drobinową M oraz gęstość

ρ

i objętość właściwą

γ

gazu.

13.

Na barometrze rtęciowym odczytano 750mmHg. Oblicz ciśnienie atmosferyczne
(otoczenia) panujące w tym miejscu. Gęstość rtęci przyjmij 13600kg/m

3

.

14.

Manometr zabudowany na zbiorniku gazu wskazuje p

m

=4,2at nadciśnienia (tzw.

ciśnienie manometryczne). Ciśnienie otoczenia p

ot

=986hPa. Oblicz ciśnienie

bezwzględne w zbiorniku.

Termodynamika Techniczna, IŚ, studia niestacjonarne

© Magdalena Piłat, Arkadiusz Ryfa 2012

Instytut Techniki Cieplnej

15.

Oblicz ciśnienie wywierane na płetwonurka płynącego 10m pod powierzchni ą morza.
Załóż, że ciśnienie otoczenia na poziomie morza wynosi p

ot

=101kPa a gęstość wody

morskiej wynosi 1025kg/m

3

.

16.

Projektant wykonując obliczenia urządzenia pracującego pod sufitem hali
produkcyjnej o wysokości H=10m przyjął za ciśnienie otoczenia wartość zmierzoną
na poziomie podłogi tej hali p

ot

=1Atm (tzw. atmosfera fizyczna). Oszacuj wielkość

błędu popełnionego przez projektanta. Przyjmij gęstość powietrza w hali 1,3kg/m

3

.

17.

Do pomiaru poziomu oleju w otwartym zbiorniku służy manometr zabudowany 10cm
od jego dna. Oblicz poziom oleju w zbiorniku, jeżeli manometr wskazuje ciśnienie

p=20kPa. Przyjąć gęstość oleju

ρ

o

=820kg/m

3

.

18.

Za pomocą rurki Prandtl'a zmierzono ciśnienie dynamiczne p

d

=20mmHg strumienia

powietrza przepływającego przez rurociąg. Oblicz prędkość powietrza w rurociągu

jeżeli gęstość powietrza

ρ

=1,1kg/m

3

.