termodynamikaegz

Z 1.    1 kg mieszaniny helu i tlenu sprężono od ciśnienia 0,1 MPa do ciśnienia 1,5 MPa.

Praca sprężania wyniosła 661 kJ, a temperatura gazu wzrosła z 300 K do 1000 K. Wyznaczyć skład objętościowy mieszaniny. M_He=4 kg/kmol, M₀2=32 kg/kmol.

Z 2.. Odizolowany od otoczenia, zbiornik przedzielony jest przegrodą na części o objętościach mających się do siebie jak 2:3. W większej części zbiornika znajduje się 0,3 kmol O2 o temperaturze 300 K, a w mniejszej 0,6 kmol N2 o temperaturze 400 K. Obliczyć zmianę entropii układu po usunięciu przegrody.

Z3.    4 m³ pary wodnej nasyconej suchej o ciśnieniu 3 MPa rozprężono izentropowo do

ciśnienia 0,1 MPa, a następnie izobarycznie doprowadzono do stanu cieczy wrzącej. Obliczyć pracę techniczną przemiany izentropowej i ilość odprowadzonego izobarycznie ciepła. Dlap=0,l MPa: ts=100°C;    v”=l,694 m³/kg; i” = 2675 kJ/kg; s”=7,3 56 kJ/kgK.

Dla p=3 MPa: ^=233,6 °C; v”=0,06668 m³/kg; i” = 2806 kJ/kg; s”=6,192 kJ/kgK.

Z4. Do podgrzewacza powietrza dopływają jednocześnie dwa strumienie powietrza wilgotnego - jeden o x,=0,007 kg w./kg.g.s. i wydatku masowy 0,2 kg g.s./s i drugi o x₂=0,l

kg w/kg g.s. i wydatku 0,4 kg g.s./s. Oba strumienie mają jednakową temperaturę t=40° C. Ciśnienie w podgrzewaczu wynosi 0,1 MPa. Obliczyć moc podgrzewacza , aby temperatura powietrza na wylocie wynosiła 50° C.. Dane: c_w= 4,19 kJ/kg deg, c_pg= 1 kJ/kg deg., c_pp= 1.86 kJ/kg deg , R= 462 J/kg K, r = 2500 kJ/kg,. ps(40°C)=73,56 hPa, ps(50°C) =123,4 hPa.

Egzamin 14.06.2006

Zadanie 1

Zbiornik o objętości 5 m³ zawiera tlen o temperaturze 30°C, pod ciśnieniem 1 MPa. Do zbiornika doporowadzono 20 kg helu o temperaturze 90°C. Zakładając, że zbiornik jest adiabatyczny, obliczyć końcową temperaturę gazu w zbiorniku i jego ciśnienie.

Zadanie 2

Dwa zbiorniki, odizolowane od otoczenia, znajdują się w równowadze termicznej. Pierwszy z nich zawiera 12 kg wody o temperaturze 0°C, zaś drugi 10 kg wody i 2 kg lodu. Do pierwszego zbiornika doprowadzono, za pomocą grzałki elektrycznej 1500 kJ ciepła. Obliczyć temperaturę wody w obu zbiornikach w nowym stanie równowagi termicznej oraz zmianę entropii układu dwóch zbiorników. Ciepło właściwe wody Cp = 4,19 kJ/(kg-K), ciepło topnienia lodu r_t = 333 kJ/kg.

Zadanie 3

Para wilgotna o ciśnieniu 0.5 MPa i entalpii właściwej ii = 2400 kJ/kg was została zdławiona adiaba-tycznie do ciśnienia 0.1 MPa. Obliczyć zmianę stopnia suchości pary. Dla wody Cp = 4,19 kJ/(kg-K).

Dla p = 0.5 MPa: i’ = 640 kJ/kg, v’ = 1.093-10'³ m³/kg, v” = 0.375 m³/kg, r = 2107.5 kJ/kg. Dla p = 0.1 MPa: i’ = 417.5 kJ/kg, v’ = 1.043-10'³ m³/kg, v" = 1.694 m³/kg, r = 2257.5 kJ/kg.

Zadanie 4

W zbiorniku o objętości 50 m³ znajduje się powietrze o ciśnieniu 100 kPa, temperaturze 25°C i wilgotności względnej 0,7. Powietrze ochłodzono do temperatury 10°C, nie zmieniając ciśnienia. Obliczyć masę wykroplonej wody. Ciśnienie nasycenia pary wodnej dla t = 25°C wynosi p_s = 3,167 kPa, a dla t = 10°C wynosi p_s = 1,227 kPa.