Termo - Blog

#KKETERMOBLOG

CVIČENÍ 1 - TO SI VŠECHNO PAMATUJI...

Kdyby Vám něco ušlo během prvního týdne nebo hledáte rozptýlení, tak tady nejdete shrnutí prvního cvičení z terma. Naleznete tady také doplňující materiály, které si týkají věcí o kterých jsme mluvily na cvičení. První cvičení bylo spíše na rozjezd a zopakování některých základních pojmů. Doufám, že Vás to moc nenudilo. Níže naleznete užitečné linky pro další studium.

NIC Z TOHO NEMŮŽETE POUŽÍVAT U ZKOUŠKY ANI U ZÁPOČTU!!!

Základní jednotky SI a další odvozené jednotky

Převody jednotek

Nultý zákon termodynamiky

Teplo, teplota a kalorimetrická rovnice

Palivo - olejový výměník: Princip a údržba

CVIČENÍ 2 - STAVOVÁ ROVNICE

Příklad 1

Stanovte objem nádoby, ve které je uzavřený dusík o hmotnosti 20 [kg], teplotě 15 [°C] a tlaku 10 [MPa].

  • 0,171 [m3]

Příklad 2

Tlaková nádoba obsahuje dusík při tlaku 2 [MPa] a teplotě 25 [°C]. Na jakou teplotu je třeba ohřát plyn, aby jeho tlak dosáhl 6 [MPa]?

  • 894,45 [K]

Příklad 3

V nádobě je uzavřen plyn za pomoci pohyblivého pístu při tlaku 0,6 [MPa] a objemu 0,8 [m3]. O kolik se změní objem, který zabírá plyn, když se zvýší tlak o 0,4 [MPa] ale teplota zůstane konstantní.

  • 0,32 [m3]

Příklad 4

V nádobě se nachází vzduch o hmotnosti 1,5 [kg] při tlaku 0,2 [MPa] a teplotě 20 [°C]. Plyn v nádobě se ohřeje na teplotu 120 [°C]. Vypočítejte, jaký bude koncový objem plynu, přičemž během děje se zachová konstantní tlak.

  • 0,846 [m3]

Příklad 5

Vzduch při objemu 1,6 [m3] a tlaku 4 [bar] má teplotu 20 [°C]. Vypočítejte, jaká bude teplota a tlak vzduchu, když odevzdá 190 [kJ] tepla a jeho objem se nezmění.

  • 258,36 [K] ; 3,53e05 [Pa]

Příklad 6

V uzavřené nádobě o objemu 137 [l] je uzavřen oxid uhličitý o tlaku 0,2 [MPa] a teplotě 25[°C]. V nádobě se zvýší tlak na koncových 0,8 [MPa]. Jaká bude teplota na konci děje a kolik energie se muselo přivést?

  • 1193,45 [K]; 249,152 [kJ]

Příklad 7

V uzavřené nádobě o objemu 196 [l] je uzavřen plynný vodík o tlaku 600 [kPa] a teplotě 7[°C]. Nádoba je vybavena pojistným ventilem, který nedovoluje překročit maximální tlak v nádobě 600 [kPa]. Plyn se v nádobě zahřeje na 17 [°C]. Určete, o jaký děj se jedná. Vypočtěte hmotnost plynu, které z nádoby uniklo.

  • 0,004 [kg]

CVIČENÍ 3 - VNITŘNÍ ENERGIE, ENTALPIE, PRÁCE

Příklad 1

1kg plynu při izobarickém ohřevu o 710 [°C] z teploty 40[°C] vykonal práci 184,5 [kJ.kg-1]. Vypočítejte molovou hmotnost plynu, množství přivedeného tepla a změnu vnitřní energie.

  • M=0,032 [kg.mol-1]; Δu=461145 [J]

Příklad 2

Ve válci kompresoru se sacím objemem 4.3 [l] se izotermicky stlačuje vzduch z 0.096 [MPa] na 0.34 [MPa]. Určete hmotnostní průtok vzduchu, objem po stlačení, potřebnou práci a výkon kompresoru, jestliže se kompresor otáčí 500 [ot.min-1].

  • m=0,041[𝑘𝑔.𝑠−1]; V=1.214e−3[𝑚3]; At=522 [𝐽]; P=−4362 [𝑊]

Příklad 3

Pod pístem spočívajícím na zarážkách je vzduch o obejmu 0,3 [m3], tlaku 0,15 [MPa], teplotě 20 [°C]. Přívodem tepla začne tlak plynu pod pístem stoupat a při hodnotě 0,3 [MPa] se tlaková síla působící na píst vyrovná s tíhou pístu a píst začne stoupat, dokud se objem vzduchu pod pístem nezvětší o trojnásobek původního objemu. Vypočítejte konečnou teplotu vzduchu po expanzi, vykonanou absolutní a technickou práci a množství tepla nutné pro vykonání změny. Proveďte kontrolu pomocí prvé věty termodynamické.



CVIČENÍ 4-5 - Adiabatická / Polytropická změna

Příklad 1

V kompresoru je kontinuálně stlačován objemový tok vzduchu 1 [m3 .s-1 ] o teplotě 20 [°C] a tlaku 0,1 [MPa] na tlak 0,7 [MPa]. Vypočtěte objemový tok vzduchu vystupujícího z kompresoru, jeho teplotu a příkon kompresoru, když komprese je: a) izotermická, b) adiabatická. Zakreslete změny v p-v a T-s diagramech.

Příklad 2

Ve válci je vzduch o hmotnosti 0,25 [kg] při tlaku 1 [bar] a teplotě 15 [°C]. Vzduch je adiabaticky stlačen na tlak 0,8 [MPa].

Stanovte: 1) Absolutní práci 2) Technickou práci 3) Koncový objem 4) Koncovou teplotu 5) Změnu vnitřní energie 6) Změnu entalpie 7) Změnu entropie

Příklad 3

Dvoustupňový kompresor nasává vzduch o teplotě 20 [°C] a tlaku 98 [kPa] stlačuje ho na 6 [MPa]. Vypočítejte výkon motoru, je-li mechanická účinnost 85%, množství chladící vody pro chlazení válců kompresoru a pro mezichladič. Teplota chladící vody se zvýší o 15 [K]. Komprese je v obou stupních polytropická s exponentem 1,3. Sací výkon kompresoru je 0,14 [m3.s-1].


CVIČENÍ 6 - Cykly

Příklad 1

Pracovní látkou v porovnávacím smíšeném oběhu spalovacího motoru je vzduch o hmotnosti 1 [kg]. Počáteční tlak je 0,981.e5 [Pa] při teplotě 30 [°C]. Kompresní poměr je 7, stupeň zvýšení tlaku 2 a stupeň plnění 1,2. Určete stavové veličiny v charakteristických bodech cyklu, přivedené a odvedené teplo, práci cyklu a termickou účinnost. Cyklus nakreslete v p-v a T-s diagramu.

Příklad 2

Plynová turbína pracuje dle Ericsson-Braytonova oběhu. Kompresor nasává 0,05 [kg.s1 ] vzduchu (individuální plynová konstanta 287,04 [J.kg-1K -1 ]; Poissonova konstanta 1,4) o tlaku 0,12 [MPa] a teplotě 28 [°C]. Teplota na vstupu do turbíny je 1200 [°C], na výstupu z turbíny 650 [°C].

  • znázorněte oběh v p-v a T-s diagramu, očíslujte charakteristické body, popište křivky změn, naznačte, v které části se teplo přivádí a v které odvádí
  • vypište zadané hodnoty pro vaše očíslování charakteristických bodů v diagramu
  • stanovte teplotu, tlak a měrný objem ve všech charakteristických bodech (nejlépe uspořádejte do přehledné tabulky)
  • vypočítejte objem nasávaný kompresorem za jednotku času  vyřešte měrné přivedené teplo, měrné odvedené teplo, měrnou práci cyklu
  • vypočítejte tepelnou účinnost cyklu a výkon turbíny (tj. výkon soustrojí)