478028402e63fc9e

Termodynamika I, egzamin, 20.06.2008

1.    Do zbiornika, w którym znajdowało się 1,5 krnola helu (M& = 4 kg/kmoł) o temperaturze 20°C doprowadzono 0,5 kg wodoru o temperaturze 30°C (M_H2 = 2 kg/kmol). Jakie działania (co i ile?) należy podjąć aby temperatura mieszaniny była równa 50°C? B = 8314 J/(kmol-K).

2.    Jaka może być maksymalna sprawność silnika, który pobiera ciepło z akumulatora ciepła, a oddaje jego część do otoczenia o temperaturze 20°C? Czynnikiem roboczym w akumulatorze ciepła jest azotan litu, który początkowo jest stopiony i oddaje ciepło najpierw w czasie krzepnięcia (w temperaturze 252°C) a następnie w czasie schładzania fazy stałej do temperatury 100°C. Ciepło topnienia azotanu litu 370 kJ/kg, ciepło właściwe fazy stałej 1,7 kJ/(kg-K).

3.    Mieszanina argonu i azotu o jednakowych udziałach objętościowych została sprężona od p_t = 100 kPa i i_} = 25°C do stanu: p₂ = 1 MPa i t₂ = 150°C. Obliczyć ciepło i pracę przemiany oraz zmianę energii wewnętrznej mieszaniny dla 0.1 kg czynnika. Jednym zdaniem opisz sposób realizacji tej przemiany. M_Ar = 40 kg/kmol, M^ = 28 kg/kmol.

4.    Ile wody o temperaturze 20°C oraz ile ciepła należy doprowadzić do powietrza pobieranego z otoczenia o temperaturze 0°C i wilgotności względnej 50%, aby uzyskać powietrze o temperaturze 22°C i wilgotności względnej 70%?

= 18 kg/kmol, = 28.95 kg/kmol. a>„(0°C) = 611 Pa, p_n(22°C) = 26,45 hPa, r = 2500 kJ/kg, c, = 1.006 kJ/(kg K), Cpf, = 1,86 kJ/(kg-K), c_w = 4,19 kJ/(kg-K). Ciśnienie powietrza 100 kPa. Wskazane wielkości podać w odniesieniu do masy gazu suchego.