Câu hỏi ôn tập Kỹ thuật nhiệt

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

4
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu câu hỏi ôn tập môn Kỹ thuật nhiệt tổng hợp các dạng bài trọng tâm, bám sát chương trình học. Bao gồm câu hỏi lý thuyết, bài tập tính toán và ứng dụng thực tiễn, giúp sinh viên ôn luyện hiệu quả và chuẩn bị tốt cho các kỳ thi giữa kỳ, cuối kỳ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Câu hỏi ôn tập Kỹ thuật nhiệt

CÂU HỎI ÔN TẬP KỸ THUẬT NHIỆT KHÍ LÝ TƯỞNG Câu 1: Một bình kín chứa 3,3 kg khí N2 ở áp suất 150kPa và nhiệt độ bằng 30oC. Người ta cấp nhiệt cho đến khi áp suất tăng gấp 3 lần áp suất ban đầu. Tính thể tích của bình khí. Câu 2: 4,4 kg CH4 được chứa trong bình kín có nhiệt độ ban đầu 40oC, áp kế chỉ 2MPa. Sau khi nhận lượng nhiệt bằng 750 kJ thì áp kế chỉ giá trị bằng bao nhiêu? Câu 3: Một bình chứa không khí có thể tích 1500lit, t1 = 37oC, p1 = 770 mmHg. Áp suất ngoài trời bằng 1 bar. Phải hút ra khỏi bình bao nhiêu kg không khí (nhiệt độ không đổi) để trong bình đạt áp suất chân không Pck = 559 mmHg? Câu 4: bình kín thể tích 0.077 m3 chứa 6,6 kg CO2 ở nhiệt độ 30oC. Kim của đồng hồ đo áp suất chỉ giá trị bao nhiêu (biết áp suất khí quyển po = 1 bar) Câu 5: Người ta đốt nóng 8 kg không khí chứa trong 1 bình kín có nhiệt độ ban đầu 20oC cần 1 lượng nhiệt bằng 100 kJ/kg. Tính thay đổi I = ? kJ Câu 6: Bình kín có thể tích 224 lít chứa 0,76 kg không khí ở nhiệt độ 27oC. Hãy tính áp suất của khí trong bình Câu 7: Một bình kín có thể tích 100 lít chứa 58,2 g khí lý tưởng. Áp kế đo chỉ độ chân không bằng 420 mmHg, nhiệt độ 27oC. Áp suất khí quyển bằng 760 mmHg. Khí ở trong bình khí là khí gì? Câu 8: Ở áp suất 3,4 bar và nhiệt độ 27oC, khối khí coi là khí lý tưởng có thể tích là 0,008 m3. Cũng khối lượng khí ấp ở 9 bar và nhiệt độ 57oC thì thể tích khối khí là bao nhiêu? Câu 9: Một bình kín có thể tích 700 lít, chứa 1,2 kg khí N2. Áp suất khí quyển bằng 1 bar. + Khi chỉ số chân không kế gắn trên nắp bình là 0,1 bar, hỏi nhiệt độ của khí trong bình t = ? (oC) + Người ta nạp thêm vào bình 0,77 kg khí N2, (giữ nhiệt độ của khí sau khi nạp bằng nhiệt độ của khí có trong bình trước khi nạp). Áp suất của khí trong bình sau khi nạp bằng bao nhiêu ? (bar) + đồng hồ chân không kế trong trường hợp này có còn dùng để đo áp suất khí trong bình được không? tại sao? Câu 10: bình chứa khí N2 có áp suất 30 bar, sau khi sử dụng 3 kg, áp suất là 20 bar, nhiệt độ của khí coi như không đổi và bằng 30oC. Tính thể tích của bình khí?
QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN Câu 1: Một kg khí lý tưởng thay đổi nhiệt độ từ 45oC đến 85oC. Nếu quá trình cấp nhiệt đẳng áp thì cần 130kJ/kg, nếu quá trình là đẳng tích thì chỉ cần 86 kJ/kg. Tính hằng số chất khí của khí lý tưởng này Câu 2: 6 kg O2 nhận 1 lượng nhiệt 70kJ để thực hiện quá trình giãn nở đa biến. Nhiệt độ giảm từ 250oC xưống 140oC. Tính công kỹ thuật đã sinh ra. Câu 3: Một kmol khí N2 được nung nóng đẳng tích để áp suất tăng gấp 6 lần. Tính độ biến thiên entropi của 1 kg khí N2. Câu 4: 5 kg khí O2 được cấp nhiệt đẳng áp cần 200 kJ/kg. Nhiệt độ ban đầu bằng 20oC và nhiệt độ cuối là t2oC. Tính công giãn nở Câu 5: 5 kg khí O2 có nhiệt độ ban đầu t1 = 27oC sau khi thực hiện quá trình đa biến với số mũ đa biến n = 1,5 thì nhiệt độ tuyệt đối tăng lên 2 lần. Tính độ biến thiên entropy của lượng khí này Câu 6: Nước được đun nóng khi đi qua một điện trở có công suất 12 kW. Nếu nhiệt độ của nước vào bằng 20oC, nhiệt độ của nước ra là 70oC. Nhiệt dung riêng của nước là 4,1816 kJ/kgK. Tính lưu lượng khối lượng của nước. Câu 7: 4 kg CH4 có nhiệt độ ban đầu bằng 30oC được chứa trong bình kín, áp kế chỉ 2 MPa. Sau khi nhận được nhiệt lượng 600 kJ kim áp kế chỉ bao nhiêu? Câu 8: Máy nén, nén đoạn nhiệt không khí có năng suất nén 30 kg/phút từ áp suất 109 kPa đến áp suất cuối gấp 8 lần so với áp suất đầu. Nhiệt độ ban đầu của không khí bằng 27oC. Tính công suất của máy nén Câu 9: 10 kg khí N2 được nén đa biến với số mũ đa biến n = 1,2. Nhiệt lượng nhả ra trong quá trình nén là 800 kJ. Hỏi nhiệt độ của khí tăng thêm bao nhiêu độ? Câu 10 : 8 kg khí O2 thực hiện quá trình đẳng tích từ 27oC lên tới 92oC. Tính biến thiên entanpy của lượng khí này Câu 11: Máy nén lý tưởng 1 cấp, nén đa biến không khí từ nhiệt độ ban đầu bằng 27oC tiêu tốn công bằng 68 kJ/kg. Quá trình nén có số mũ đa biến n = 1,4. Tính nhiệt độ cuối quá trình nén. Câu 12: Khi nén đẳng nhiệt 6 kg khí CO2 từ áp suất 2 bar đến 5,4 bar đã thải ra 1 lượng nhiệt bằng 610 kJ. Tính nhiệt độ của khí CO2 trong quá trình nén Câu 13: 14 kg khí O2 ở nhiệt độ 610oC được làm nguội đẳng áp xuống 30oC. Hãy tính biến thiên entropy của lượng khí này Câu 14: Người ta đốt nóng 12 kg không khí chứa tỏng 1 bình kín có nhiệt độ bằng 30oC mất 1 nhiệt lượng 250 kJ. Tính lượng biến thiên entanpy Câu 15: Bình kín có thể tích V = 180 lít gồm 40% (thể tích) khí N2 và 60% (thể tích ) khí O2. Nhiệt độ của khí bằng 50oC, áp suất bằng 3 bar. Tính khối lượng của khí O2 chứa trong bình
Câu 16: Khi nén đa biến 7 kg N2 từ áp suất 8 bar với số mũ đa biến n = 1,4. Tính công thay đổi thể tích. Câu 17: 8 kg O2 ở trạng thái ban đầu có nhiệt độ bằng 35oC được nén đẳng nhiệt để thể tích giảm 3,5 lần. Tính công tiêu hao Câu 18: 15 kg O2 được nén đa biến với số mũ đa biến n = 1,3 từ trạng thái 1 có t1 = 30oC, p1 = 1 bar tối trạng thái 2 có áp suất p2 = 12 bar, sau đó được làm nguội đẳng áp tới trạng thái 3 có nhiệt độ bằng nhiệt độ lúc ban đầu (30oC). Tính độ biến thiên entropy giữa trạng thái đầu và trạng thái cuối.
HOÁ HƠI ĐẲNG ÁP Câu 1: Bao hơi của lò hơi có thể tích 230m3 chứa 1850 kg nước bão hoà ẩm ở áp suất 9 bar. Tính lượng nước sôi trong bao hơi (GL) Câu 2: Để 20 kg hơi nước bão hoà ẩm có áp suất 5 bar trở thành hơi bão hoà khô, người ta cấp nhiệt đẳng áp Q = 15000kJ. Tính độ khô ban đầu của hơi Câu 3: Hơi quá nhiệt giãn nở đoạn nhiệt thành hơi bão hoà khô ở áp suất 6 bar, sinh công kỹ thuật bằng lkt = 1300 kJ./kg. Tính entanpy của hơi nước khi giãn nở Câu 4: Một bình kín có thể tích 333 lit chứa 5,6 kg hơi bão hoà ẩm Amoniac ở áp suất 20,33 (bar). Tính lượng lỏng bão hoà Amoniac có trong bình (kg) Tính lượng nhiệt cần cấp cho môi chất ở trong bình để hơi bão hoà ẩm này trở thành hơi bão hoà khô Câu 5: Nếu hơi bão hoà ẩm có thể tích riêng bằng 0,121 m3/kg ở áp uâs 6 bar thì độ khô của hơi là bao nhiêu Câu 6: Người ta cấp 1 lượng nhiệt Q = 19000 kJ để 21 kg hơi bão hoà ẩm ở áp suất 6 bar trở thàh hơi bão hoà khô có cùng áp suất. Tính độ khô ban đầu của hơi Câu 7: Nếu biết thể tích riêng của hơi bão hoà ẩm bằng 0,24 m3/kg ở áp suất 8 bar. Tính entanpy của hơi nước bão hoà ẩm này Câu 8: Hãy tính + Entanpy của 39 kg hơi bão hoà khô ở áp suất 10 bar + Entanpy của 39 kg hơi bão hoà ẩm có độ khô là 0,3 nhiệt độ 1800C Câu 9: Hơi nước bão hoà ẩm có độ khô bằng 0,65. Ở áp suất hơi, entanpi của nước sôi bằng 461 kJ/kg và entanpi của hơi nước bão oà khô bằng 2694 kJ/kg. Nếu cấp nhiệt đẳng áp để entanpi của hơi bão hoà ẩm tăng thểm 10% thì giá trị độ khô mới của hơi bằng bao nhiêu Câu 10: Hơi nước quá nhiệt được giãn nở đoạn nhiệt thành hơi bão hoà khô ở áp suất 6 bar sinh công kỹ thuật l = 1600kJ./kg. Tính entanpy của 1 kg hơi nước trước khi giãn nở ?
KHÔNG KHÍ ẨM Câu 1: Trong 77 kg không khí ẩm có 2 kg hơi nước, nhiệt độ của không khí ẩm bằng 30oC. Ta cấp cho không khí ẩm này 1 lượng nhiệt bằng 6000 kJ. Tính nhiệt độ của không khí sau khi cấp nhiệt Câu 2: 7 kg không khí ẩm có độ ẩm tương đối bằng 70%, nhiệt độ của không khí bằng 30oC, áp suất khí quyển bằng 1 bar. Hỏi phải cấp bao nhiêu nhiệt để entanpy của không khí ẩm tăng lên 20% Câu 3: 120 m3 không khí ẩm ở nhiệt độ 30oC có độ ẩm tương đối bằng 75%, áp suất khí quyển bằng 1 bar. tính lượng hơi nước có trong thể tích không khí này Câu 4: Không khí ẩm có độ ẩm tương đối  = 80% , áp suất khí quyển bằng 1 bar, áp suât bão hoà của hơi nước ứng với nhiệt độ của không khí bằng 0,05 bar. Tính độ chứa hơi của không khí ẩm Câu 5: Không khí ẩm có áp suất 750 mmHg. Phân áp suất của hơi nước trong không khí ẩm bằng 906 mmH2O. Nếu có 210 kg không khí ẩm thì có bao nhiêu kg không khí khô tương ứng Câu 6: Không khí ẩm có độ chứa hơi ban đầu bằng 22 g/kg được sấy nóng đẳng áp tới nhiệt độ 70oC, sau đó cho tiếp xúc với vật ẩm, độ chứa hơi đạt tới trị số 30 g/kg. Biết lượng nước thoát ra từ vật ẩm trong mỗi giờ bằng 7,5 kg. Tính lượng không khí ẩm cần thiết cung cấp cho quá trình sấy Câu 7: Hãy tính entanpy của không khí ẩm ở 30oC có độ ẩm tương đối  = 65% ( Theo 2 cách: dùng công thức + bảng tra, dùng đồ thị I –d)
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Câu 1: Nhà máy nhiệt điện làm việc theo chu trình Rankine. Hơi vào tuabin có áp suất 4Mpa, nhiệt độ 350oC. Áp suaats ở bình ngưng tụ bằng 100 kPa. Tính độ khô của hơi ra khỏi tuabin. Câu 2: Máy nhiệt làm việc theo chu trình Carnot. Nhiệt nhận của nguồn nóng bằng 210 kJ. Nhiệt độ của nguồn nóng bằng 600oC và nhiệt độ của nguồn lạnh bằng 27oC. Tính biến thiên entropy của quá trình thải nhiệt. Câu 3: Động cơ đốt trong thực hiện chu trình cấp nhiệt đẳng tích. Coi môi chất là khí 3 nguyên tử, tỷ số nén bằng 5,7. Câu 4: Hơi nước trong chu trình Rankine giãn nở đoạn nhiệt ở tuabin, Entanpy của hơi giảm đi 1850 kJ. Trong bình ngưng tụ, lượng nhiệt thải ra bằng 2100 kJ. Tính hiệu suất nhiệt của chu trình Rankine này. Câu 5: Chu trình động cơ đốt trong cấp nhiệt đẳng tích, có công suất N = 54 kW và tỉ số nén bằng 6,23. Tính lượng nhiệt thải ra môi trường trong 3 giờ. Câu 6: Xác định hiệu suất của chu trình Rankine nhà máy nhiệt điện nếu biết áp suất và nhiệt độ vào tuabin là 80 bar và 500oC, áp suất bình ngưng là 0,05 bar. Câu 7: Động cơ diezel có tỷ số nén bằng 8 nhận nhiệt Q = 4000 kJ. Áp suất ban đầu bằng 1 bar và nhiệt độ ban đầu 25oC. Tính công của động cơ nhiệt
MÁY LẠNH VÀ BƠM NHIỆT Câu 1: Hơi bão hòa khô vào máy nén có i = 700 kJ/kg ra khỏi máy nén có i = 1600 kJ/kg, sau van tiết lưu có i = 300 kJ/kg. Tính công của máy nén Câu 2: Máy điều hòa nhiệt độ dùng môi chất R12 có máy nén, hơi hút vào máy nén là hơi bão hòa khô có áp úất bằng 4 bar, áp suất sau khi nén bằng 16 bar, máy nén có công suất N = 1200 kW. Tính lưu lượng khối lượng của môi chất lạnh. Câu 3: Máy lạnh họat động trong 35 phút đã nhận nhiệt của nguồn lạnh trong buồng lạnh 1800 kJ. Biết hệ số làm lạnh bằng 2,4. Tính công suất của máy lạnh này N = ?kW Câu 4: Máy lạnh nén hơi có năng suất lạnh riêng q2 = 144 kJ/kg, công suất tiêu thụ l = 24 kJ/kg. Entanpi của môi chất trước van tiết lưu i = 420 kJ/kg. Tính entanpi của môi chất ra khỏi máy nén Câu 5: Máy lạnh tiệu tốn công 700 kJ và thải nhiệt cho nguồn nóng 2600 kJ. Tính hệ số làm lạnh của chu trình máy lạnh này
TRUYỀN NHIỆT Câu 1: Tường lò dày 230 mm có hệ số dẫn nhiệt bằng 0,76 W/mK. Hệ ố trao đổi nhiệt đối lưu giữa bề mặt ngoài tường lò và không khí bằng 12 W/m2K. Nhiệt độ của không khí bao bên ngoài tường lò bằng 27oC. Nhiệt độ bề mặt trong của tường lò bằng 880oC. Tính nhiệt độ bề mặt ngoài của tường lò Câu 2: Vách phẳng gồm 2 lớp có độ chênh nhiệt độ 250oC, chiều dày và hệ số dẫn nhiệt tương ứng của 2 lớp là 230 mm và 115 mm, hệ số dẫn nhiệt là 0,7 W/mK và 0,2 W/mK. Tính mật độ dòng nhiệt dẫn qua vách Câu 3: Hai tấm phẳng đặt song song có độ đen 0,7 và 0,8 trao đổi nhiệt bức xạ với nhau. Tính độ đen quy dẫn Câu 4: Phương trình tiêu chuẩn trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên của chất lỏng chuyển động traong ống trụ tròn có dạng Nu = 0,6(Gr.Pr)2/3. Nếu tăng đường kính ống lên 3 lần, mọi điều kiện khác không đổi thì hệ số trao đổi nhiệt đối lưu thay đổi như thế nào so với lúc ban đầu? Câu 5: Không khí nóng chảy trong ống dẫn. Đường kính trong bằng 60 mm. Ống có thành dầy 25 mm, vật liệu làm ống có hệ số dẫn nhiệt bằng 0,3 W/mK. Nhiệt độ vách trong bằng 200oC, nhiệt độ vách ngoài bằng 30oC. Câu 6: Dầu máy biến áp có độ nhơt động học bằng 14,7. 10-6 m2/s chảy trong ống có đường kính trong bằng 40 mm với tốc độ 3,8 m/s. Dầu máy biến áp chảy tầng hay chảy rối? Câu 7: Trong trao đổi nhiệt đôiư lưu của chất lỏng chảy trong ống có đường kính trong bằng 120 mm, hệ số dẫn nhiệt của chất lỏng bằng 0,76 W/mK. Biết tiêu chuẩn đồng dạng Nu = 28 Tính hệ số trao đổi nhiệt đối lưu giữa chất lỏng và bề mặt trong của ống Câu 8: Ống trụ dài 7 m có tỷ lệ đường kính d2/d1 160/120, độ chênh nhiệt độ giữa 2 bề mặt trong và ngòai bằng 45oC, hệ số dẫn nhiệt của vật liệu ống bằng 20W/mK. Tính dòng nhiệt dẫn nhiệt qua ống Câu 9: Hai tấm phẳng rộng vô hạn, đặt song song có nhiệt độ t1 = 30oC, t2 = 400oC trao đổi nhiệt bức xạ. Công suất trao đổi bằng bức xạ giữa 2 tấm phẳng đạt 2400 W/m2. Nếu nhiệt độ t2 tăng lên đến 550oC, thì công suất trao đổi nhiệt bức xạ giữa 2 bề mặt phẳng sẽ đạt giá trị bằng bao nhiêu Câu 10: Hai chất lỏng trao đổi nhiệt qua vách phẳng dày 25 mm, hệ số dẫn nhiệt của vật liệu làm vách bằng 45 W/mK. Hệ số tỏa nhiệt đối lưu ở 2 bên bề mặt vách 1 = 30 W/m2K và  2 = 150 W/m2K. Tính hệ số truyền nhiệt k Câu 11: ống dẫn hơi có đường kính d1/d2 = 200/216 mm, được bọc 2 lớp cách nhiệt có tổng chiều dày 110 mm. Nhiệt độ của hơi bằng 260oC, hệ số tỏa nhiệt đổi lưu từ hơi đến bề mặt trong của ống là 130W/m2K. Nhiệt độ khôngkhí xung quanh bằng 30oC. Tổng nhiệt trở truyền nhiệt bằng 2 mK/W Tính nhiệt độ bề mặt phía trong của ống
THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT Câu 1: Thiết bị trao đổi nhiệt dùng hơi bão hòa ẩm có áp suất 100 kPa, độ khô bằng 0,8 cho ngưng tụ đến lỏng bão hòa để đun nước nóng. Nhiệt độ của nước khi vào thiết bị trao đổi nhiệt bằng 18oC, lưu lượng nước bằng 12 kg/s, lưu lượng hơi bằng 1,3 kg/s, nhiệt dung riêng của nước bằng 4,2 kJ/kgK Tính nhiệt độ của nước ra khỏi thiết bị trao đổi nhiệt Câu 2: Thiết bị trao đổi nhiệt ngược chiều, nhiệt độ chất lỏng nóng vào thiết bị trao đổi nhiệt bằng 350oC và ra bằng 150oC. Nhiệt độ của chất lỏng lạnh vào thiết bị trao đổi nhiệt bằng 27oC và ra bằng 80oC Tính độ chênh nhiệt độ trung bình logarit Câu 3: Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt, khói nóng trao đổi nhiệt cho nước. Lưu lượng của nước bằng 3500kg/h, nhiệt độ của nước tăng lên 60oC, nhiệt dung riêng khối lượng đẳng áp của nước bằng 4,186 kJ/kgK. Nhiệt độ của khói giảm đi 140oC. nhiệt dung riêng khối lượng đẳng áp của khói bằng 1kJ/kgK. Tính lưu lượng khối lượng của khói qua thiết bị Câu 4: Trong 1 thiết bị trao đổi nhiệt dung hơi nước bão hòa gia nhiệt cho nước. Nươc khi vào có nhiệt dodọ 20oC, khi ra 80oC, nhiệt dung riêng của nước bằng 4186 J/kgK. Biết diện tích truyền nhiệt F = 2 m2, hệ số truyền nhiệt qua vách là 2000 W/m2K, độ chênh nhiệt độ trung bình giữa nước và hơi là 126oC. Tính lưu lượng nước qua thiết bị