Bài tập nhiệt động lực học

Hộp truyền động ở điều kiện làm việc ổn định có trao đổi năng lượng như hình bên dưới: Công suất nhận ở trục truyền động đầu vào 60 kW, trong quá trình hoạt động do có chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt hộp truyền động và không khí môi trường nên có trao đổi nhiệt đối lưu:Hãy xác định công suất trên trục ở đầu ra. Bài 9: Chip điện tử có diện tích 5mm x 5mm, chiều dày 1mm gắn trên tấm ceramic, ở điều kiện làm việc ổn định, công suất điện đầu vào là 0,225...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài tập nhiệt động lực học 1Chương 2: Định luật nhiệt động 1Bài 1: Gió chuyển động với vận tốc ổn định8,5(m/s)Hãy xác định năng lượng gió ứng với:a. Mỗi đơn vị khối lượng, kgb. Khối lượng 10 kgc. Lưu lượng G =1154 (kg/s)Bài 2: Hãy xác định công suất truyền trên trụckhi moment xoắn yêu cầu T=200 N.m, quay vớivận tốc n=4000 vòng/phút.Bài 3: Xe hơi có khối lượng 1200 kg chuyển độngđều với vận tốc ω=90km/h trên mặt ngang. Xe bắtđầu leo dốc có độ nghiêng 30oso mặt ngang, giả sửxe vẫn giữ vận tốc ổn định như ban đầu. Hãy xácđịnh công suất động cơ trong quá trình leo dốc?.Bài 4: Xe hơi có khối lượng 900 kg chuyển độngtrên mặt đường nằm ngang. Xác định công suấtđộng cơ để xe từ trạng thái tĩnh tăng tốc đạtvận tốc 80km/h trong 20 giây. 2Bài 5: Một bình kín chứa lưu chất nóng đang tỏanhiệt, trong quá tr ình này bình nhận một côngtruyền từ trục cánh khuấy. Vào lúc ban đầu nộinăng của lưu chất trong bình U1 = 800kJ, nhiệtlượng tỏa ra môi trường qua thành bình là 500 kJ,công nhận từ trục cánh khuấy là 100 kJ. Xác địnhnội năng của lưu chất ở trạng thái sau, bỏ quabiến đổi năng lượng của cánh khuấy và trục nằmtrong hệ thống.Bài 6: Quạt có công suất 20W dùng để lưu độngkhông khí trong phòng.Sử dụng quạt này để đáp ứng yêu cầu lưu lượngkhông khí qua quạt G=0,75(kg/s)ở vận tốc đầu raω = 8(m/s)được không ?.Bài 7: Trong một phòng ban đầu có nhiệt độ bằngnhiệt độ bên ngoài tout=30oC. Người ta sử dụngquạt lớn có công suất 200W để lưu động gió trongphòng, do quạt hoạt động làm phát sinh chênh lệchnhiệt độ giữa trong phòng và bên ngoài nên cónhiệt lượng trao đổi, nhiệt lượng trao đổi xác địnhtheo biểu thức:Trong đóA= 30m2 diện tích các vách của phòngtout nhiệt độ ngoài phòng, oCtin nhiệt độ trong phòng, oCKf = 6(W/m2 K)- hệ số truyền nhiệt qua vách. Hãyxác định nhiệt độ không khí trong phòng khi hệthống làm việc ở điều kiện ổn định. 3Bài 8: Hộp truyền động ở điều kiện làm việc ổn định có trao đổi năng lượng như hình bêndưới:Công suất nhận ở trục truyềnđộng đầu vào 60 kW, trongquá trình hoạt động do cóchênh lệch nhiệt độ giữa bềmặt hộp truyền động vàkhông khí môi trường nên cótrao đổi nhiệt đối lưu:Hãy xác định công suất trêntrục ở đầu ra.Bài 9: Chip điện tử có diệntích 5mm x 5mm, chiều dày1mm gắn trên tấm ceramic, ở điều kiện làm việc ổn định, công suất điện đầu vào là 0,225 W.Bỏ qua nhiệt lượng dẫngiữa chip và ceramic, mặttrên được làm mát bằngkhông khí có nhiệt độ20oC, hệ số tỏa nhiệt đốilưu 150(W/m2 K). Xác địnhnhiệt độ mặt trên của chip. 4Chương 3: Chất thuần khiếtBài 1: Một bình kín chứa 50 kg nước bão hòa ở 90oC.Hãy xác định áp suất và thể tích của bình chứa?.Bài 2: Piston-cylinder chứa 2 ft3 hơi nước bão hòa ở áp suất 50 spiaHãy xác định nhiệt độ và khối lượng của hơi trong cylinder ?.Bài 3: Nước bão hòa có khối lượng 200 g bay hơi hoàn toàn ở áp suất không đổi 100 kPa. 5Hãy xác định:a. Thể tích thay đổib. Nhiệt lượng truyền cho nướcBài 4: Một bình kín chứa 10 kg nước ở 90oC. 8 kg nước ở trạng thái lỏng và 2 kg còn lại ởtrạng thái hơiHãy xác địnha. Áp suất trong bìnhb. Thể tích của bình chứaBài 5: Một bình kín có thể tích 80 lít chứa 4 kg R-134a ở áp suất 160 kPaHãy xác địnha. Nhiệt độb. Độ khôc. Enthalpyd. Thể tích của pha hơi 6Bài 6: Xác định nội năng của nước ở áp suất 6 bar và 200oC ?.Bài 7: Xác định nhiệt độ của nước ở trạng thái 0,5 Mpa và i=2890 kJ/ kg ?.Bài 8: Xác định nội năng của nước chưa sôi ở 80oC và 5 MpaHãy xác định theo:a. Số liệu bảng lỏng chưa sôib. Số liệu bảng bão hòaBài 9: Xác định các thông số còn thiếu trong bảng sau 7Bài 10: Một bình kín có thể tích được đặt trên bếp điện. Ban đầu bình chứa hỗn hợp nước haipha có áp suất p1=1 (bar), độ khô x= 50%. Sau khi được gia nhiệt áp suất trong bình tăng lênp2=1,5(bar). Hãy thể hiện quá trình trên đồ thị T-v và xác địnha. Nhiệt độ ở trạng thái đầu và sau, oCb. Khối lượng của hơi ở mỗi trạng thái, kgc. Nếu được gia nhiệt tiếp tụcthì áp suất là bao nhiêu nếunó đạt đến trạng thái bão hòa.Bài 11: Một hệ thống piston-cylinder hướng lên chứa 0,05kg NH3 . Trạng thái ban đầulà hơi bão hòa và được đặttrên bếp điện. Dưới tác độngcủa trọng lượng piston và ápsuất môi trường, áp suất củaNH3 là 1,5 bar. Quá trình gia nhiệt diễn ra từ từ với áp suất không thay đổi và kết thúc khinhiệt độ đạt giá trị 25oCHãy thể hiện quá trình trên đồ thị T-v, p-v vàxác định:a. Thể tích của NH3 ở mỗi trạng thái, m3b. Công thực hiện trong quá trình, kJ.Bài 12: Một bình kín được cách nhiệt tốt cóthể tích V=0,25m3 chứa hơi nước bão hòa ở100oC. Hơi nước được khuấy nhanh bằngcánh khuấy trên ...