prvi kolokvij iz uvoda u termodinamiku (a), 21. studenog 2009. prvi

Prvi kolokvij iz Uvoda u termodinamiku (A), 21. studenog 2009. Prvi kolokvij iz Uvoda u termodinamiku (B), 21. studenog 2009.

1. ZADATAK

Dimni plinovi molnog sastava 12 % CO2 , 6 % H2O , 5 % O2 i 77 % N2 , početnog stanja 10 bar i 1000 °C, u plinskoj turbini ekspandiraju adijabatski s trenjem do okolišnog tlaka 1 bar i do temperature 500 °C, a potom se izbacuju u okoliš, u kojem se hlade do okolišne temperature 30 °C.

Za protočnu masu dimnih plinova 20 000 kg/h, izračunajte snagu plinske turbine i toplinski tok predavan okolišu!

Za dimne plinove računati sa srednjim molarnim toplinskim kapacitetima!

Proces s dimnim plinovima skicirati u p,v- i T,s-dijagramu! 2. ZADATAK

Idealni plin mase 0,01 kg, poznatog molarnog toplinskog kapaciteta Cm,p = 31,5 kJ/(kmol K) i molarne mase M = 29,6 kg/kmol, obavlja ovakav kružni proces:

1. Izohorno odvođenje topline 1 – 2;

2. Izentropska kompresija 2 – 3;

3. Izobarno dovođenje topline 3 – 1.

Zadani su sljedeći brojčani podaci: p1 = 10 bar, ϑ1 = 280°C i ϑ2 = 15°C.

a) Izračunajte termički stupanj djelovanja procesa!

b) Kolika je snaga stroja u kojemu se takav proces ponavlja 100 puta u minuti i koliki treba biti najveći volumen cilindra?

Skica procesa u p,V- i T,s-dijagramu! 3. ZADATAK

U neizolirano mješalište ulaze tri plinske struje. Prva struja je zrak stanja 5 bar i 80 °C i količinskog protoka 12 kmol/h, druga struja je dušik stanja 4 bar i 40 °C i masenog protoka 250 kg/h, a treća struja kisik stanja 6 bar i 70 °C. Nastala mješavina izlazi s tlakom 4 bar.

Koliko kmol/s kisika treba dovoditi u trećoj struji, želimo li da konačna mješavina ima sastav jednak sastavu zraka? Koliko toplinskog toka treba odvoditi iz mješališta da bi mješavina imala temperaturu 40 °C? Koliki su volumenski protoci svih triju ulaznih struja i nastale mješavine? Koliki su parcijalni tlakovi sudionika u mješavini?

1. ZADATAK Dimni plinovi molnog sastava 12 % CO2 , 6 % H2O , 6 % O2 i 76 % N2 , početnog stanja 10 bar i 1100 °C, u plinskoj turbini ekspandiraju adijabatski s trenjem do okolišnog tlaka 1 bar i do temperature 600 °C, a potom se izbacuju u okoliš, u kojem se hlade do okolišne temperature 30 °C.

Za protočnu masu dimnih plinova 30 000 kg/h, izračunajte snagu plinske turbine i toplinski tok predavan okolišu!


Proces s dimnim plinovima skicirati u p,v- i T,s-dijagramu! 2. ZADATAK Idealni plin, u količini 0,00034 kmol, poznatog molarnog toplinskog kapaciteta Cm,p = 31,5 kJ/(kmol K), obavlja ovakav kružni proces:




Zadani su sljedeći brojčani podaci: p3 = p1 = 10 bar, ϑ1 = 280 °C i ϑ2 = 20 °C.



Skica procesa u p,V- i T,s-dijagramu! 3. ZADATAK U neizolirano mješalište ulaze tri plinske struje. Prva struja je zrak stanja 4,5 bar i 80 °C i količinskog protoka 12 kmol/h, druga struja je kisik stanja 4 bar i 40 °C i masenog protoka 250 kg/h, a treća struja dušik stanja 5,5 bar i 70 °C. Nastala mješavina izlazi s tlakom 4 bar.

Koliko kmol/s dušika treba dovoditi u trećoj struji, želimo li da konačna mješavina ima sastav jednak sastavu zraka? Koliko toplinskog toka treba odvoditi iz mješališta da bi mješavina imala temperaturu 50 °C? Koliki su volumenski protoci svih triju ulaznih struja i nastale mješavine? Koliki su parcijalni tlakovi sudionika u mješavini?

Prvi kolokvij iz Uvoda u termodinamiku (C), 21. studenog 2009. Prvi kolokvij iz Uvoda u termodinamiku (D), 21. studenog 2009.

1. ZADATAK

Plinska smjesa molnog sastava 12 % CO2 , 6 % H2O , 5 % O2 i 77 % N2 , početnog stanja 5 bar i 300 °C, u ekspanzijskom stroju ekspandira politropski do okolišnog tlaka 1 bar i temperature 150 °C, a potom se u izmjenjivaču topline hladi do 50 °C predajući toplinski tok vodi temperature 20 °C koja se pri tlaku 2 bar zagrijava do temperature 60 °C.

Za protočnu masu plinske smjese od 2000 kg/h, izračunajte snagu ekspanzijskog stroja i maseni protok zagrijavane vode!


Proces s plinskom smjesom skicirati u p,v- i T,s-dijagramu, a s vodom samo u T,s-dijagramu! 2. ZADATAK

Idealni plin, u količini 0,0004 kmol, poznatog molarnog toplinskog kapaciteta Cm,p = 29,5 kJ/(kmol K), obavlja ovakav kružni proces:




Zadani su sljedeći brojčani podaci: p1 = p3 = 8 bar, ϑ1 = 270°C i ϑ3 = 25°C.



Skica procesa u p,V- i T,s-dijagramu! 3. ZADATAK U izolirano mješalište ulaze tri plinske struje. Prva struja je kisik stanja 4,2 bar i 70 °C i količinskog protoka 12 kmol/h, druga struja je zrak stanja 4,8 bar i 40 °C i masenog protoka 250 kg/h, a treća struja dušik stanja 5,5 bar i 70 °C. Nastala mješavina izlazi s tlakom 4 bar.

Koliko kmol/s dušika treba dovoditi u trećoj struji, želimo li da konačna mješavina ima sastav jednak sastavu zraka? Kolika je temperatura mješavine? Koliki su volumenski protoci svih triju ulaznih struja i nastale mješavine? Koliki su parcijalni tlakovi sudionika u mješavini?

1. ZADATAK

Plinska smjesa molnog sastava 13 % CO2 , 7 % H2O , 5 % O2 i 75 % N2 , početnog stanja 6 bar i 300 °C, u ekspanzijskom stroju ekspandira politropski do okolišnog tlaka 1 bar i temperature 100 °C, a potom se u izmjenjivaču topline hladi do 50 °C predajući toplinski tok vodi temperature 20 °C koja se pri tlaku 2 bar zagrijava do temperature 60 °C.

Za protočnu masu plinske smjese od 4000 kg/h, izračunajte snagu ekspanzijskog stroja i maseni protok zagrijavane vode!


Proces s plinskom smjesom skicirati u p,v- i T,s-dijagramu, a s vodom samo u T,s-dijagramu! 2. ZADATAK Zrak mase 0,008 kg radna je tvar u kružnom procesu koji se odvija na sljedeći način:

1) izentropska ekspanzija 1 – 2;

2) izotermna kompresija 2 – 3;

3) izobarno dovođenje topline 3 – 1.

Zadani su podaci: p1 = 1 bar i ϑ1 = 200 °C, te ϑ2 = 20 °C.

Izračunajte najniži tlak plina u procesu i termički stupanj djelovanja procesa! Kolika je snaga stroja u kojem se takav proces ponavlja 100 puta u minuti?

Skica procesa u p,v- i T,s-dijagramu! 3. ZADATAK

U izolirano mješalište ulaze tri plinske struje. Prva struja je kisik stanja 2,2 bar i 70 °C i količinskog protoka 0,005 kmol/s, druga struja je zrak stanja 2,8 bar i 40 °C i masenog protoka 350 kg/h, a treća struja dušik stanja 2,5 bar i 70 °C. Nastala mješavina izlazi s tlakom 2 bar.

Koliko kmol/s dušika treba dovoditi u trećoj struji, želimo li da konačna mješavina ima sastav jednak sastavu zraka? Kolika je temperatura mješavine? Koliki su volumenski protoci svih triju ulaznih struja i nastale mješavine? Koliki su parcijalni tlakovi sudionika u mješavini?

Prvi kolokvij iz Uvoda u termodinamiku (E), 21. studenog 2009. Prvi kolokvij iz Uvoda u termodinamiku (F), 21. studenog 2009.

1. ZADATAK

Dimni plinovi molnog sastava 12 % CO2 , 6 % H2O , 5 % O2 i 77 % N2 , početnog stanja 10 bar i 1000 °C, u plinskoj turbini ekspandiraju adijabatski s trenjem do okolišnog tlaka 1 bar i temperature 500 °C, a potom se u izmjenjivaču topline hlade do 200 °C predajući toplinski tok vodi temperature 20 °C koja se zagrijava do temperature 80 °C. Nakon toga dimni plinovi izlaze u okoliš i tamo se hlade do okolišne temperature 20 °C.

Za protočnu masu dimnih plinova 25 000 kg/h, izračunajte snagu plinske turbine i protočnu masu zagrijavane vode! Koliko toplinskog toka prima okoliš od izlazećih dimnih plinova?

Proces s dimnim plinovima skicirati u p,v- i T,s-dijagramu, a s vodom samo u T,s-dijagramu! 2. ZADATAK Zrak mase 0,012 kg radna je tvar u kružnom procesu koji se odvija na sljedeći način:







U izolirano mješalište ulaze tri plinske struje. Prva struja je kisik stanja 2,2 bar i 70 °C i količinskog protoka 0,005 kmol/s, druga struja je zrak stanja 2,8 bar i 40 °C i količinskog protoka 15 kmol/h, a treća struja dušik stanja 2,5 bar i 70 °C. Nastala mješavina izlazi s tlakom 2 bar.

Koliko kg/h dušika treba dovoditi u trećoj struji, želimo li da u konačnoj mješavini molni udio kisika bude upola manji od molnog udjela dušika? Kolika je temperatura mješavine? Koliki su volumenski protoci svih triju ulaznih struja i nastale mješavine? Koliki su parcijalni tlakovi sudionika u mješavini?

1. ZADATAK

Dimni plinovi molnog sastava 12 % CO2 , 6 % H2O , 6 % O2 i 76 % N2 , početnog stanja 9 bar i 1000 °C, u plinskoj turbini ekspandiraju adijabatski s trenjem do okolišnog tlaka 1 bar i temperature 500 °C, a potom se u izmjenjivaču topline hlade do 100 °C predajući toplinski tok vodi temperature 20 °C koja se zagrijava do temperature 80 °C. Nakon toga dimni plinovi izlaze u okoliš i tamo se hlade do okolišne temperature 20 °C.

Za protočnu masu dimnih plinova 35 000 kg/h, izračunajte snagu plinske turbine i protočnu masu zagrijavane vode! Koliko toplinskog toka prima okoliš od izlazećih dimnih plinova?

Proces s dimnim plinovima skicirati u p,v- i T,s-dijagramu, a s vodom samo u T,s-dijagramu! 2. ZADATAK Zrak mase 0,015 kg radna je tvar u kružnom procesu koji se odvija na sljedeći način:







U izolirano mješalište ulaze tri plinske struje. Prva struja je kisik stanja 3,2 bar i 50 °C i količinskog protoka 0,006 kmol/s, druga struja je zrak stanja 2,8 bar i 40 °C i količinskog protoka 15 kmol/h, a treća struja dušik stanja 2,5 bar i 70 °C. Nastala mješavina izlazi s tlakom 2,4 bar.

Koliko kg/h dušika treba dovoditi u trećoj struji, želimo li da u konačnoj mješavini molni udio kisika bude upola manji od molnog udjela dušika? Kolika je temperatura mješavine? Koliki su volumenski protoci svih triju ulaznih struja i nastale mješavine? Koliki su parcijalni tlakovi sudionika u mješavini?

prvi kolokvij iz uvoda u termodinamiku (a), 21. studenog 2009. prvi

Documents