Werkblad Gaskringprocessen met antwoorden

Een ideaal Otto-kringproces heeft een compressieverhouding van 10. Aan het begin van de compressie heeft de lucht 305 K, en de hoogste temperatuur in het proces is 2400 K. Gebruik de koude-luchtstandaardaannamen: lucht is een ideaal gas met constante soortelijke warmtes, k = 1,4, c_p = 1,005 kJ/(kg·K) en c_v = 0,718 kJ/(kg·K). Vind de netto arbeid w per kilogram lucht, in kJ/kg.

Een ideaal Otto-kringproces heeft een compressieverhouding van 9. Aan het begin van de compressie heeft de lucht 310 K, en de hoogste temperatuur in het proces is 2200 K. Gebruik de koude-luchtstandaardaannamen: lucht is een ideaal gas met constante soortelijke warmtes, k = 1,4, c_p = 1,005 kJ/(kg·K) en c_v = 0,718 kJ/(kg·K). Vind de netto arbeid w per kilogram lucht, in kJ/kg.

Een ideaal Diesel-kringproces heeft een compressieverhouding r = 19 en een afsnijverhouding r_c = v₃/v₂ = 1,8. Aan het begin van de compressie heeft de lucht 290 K. Gebruik de koude-luchtstandaardaannamen: lucht is een ideaal gas met constante soortelijke warmtes, k = 1,4, c_p = 1,005 kJ/(kg·K) en c_v = 0,718 kJ/(kg·K). Vind de toegevoerde warmte q_in per kilogram lucht, in kJ/kg.

Een ideaal Diesel-kringproces heeft een compressieverhouding r = 14 en een afsnijverhouding r_c = v₃/v₂ = 3. Aan het begin van de compressie heeft de lucht 320 K. Gebruik de koude-luchtstandaardaannamen: lucht is een ideaal gas met constante soortelijke warmtes, k = 1,4, c_p = 1,005 kJ/(kg·K) en c_v = 0,718 kJ/(kg·K). Vind de toegevoerde warmte q_in per kilogram lucht, in kJ/kg.

Een gasturbine-installatie werkt volgens een Brayton-kringproces met een drukverhouding van de compressor van 18. Lucht komt de compressor in met 290 K en de turbine met 1200 K. Beide machines zijn isentroop. Gebruik de koude-luchtstandaardaannamen: lucht is een ideaal gas met constante soortelijke warmtes, k = 1,4, c_p = 1,005 kJ/(kg·K) en c_v = 0,718 kJ/(kg·K). Vind de netto arbeid w_net per kilogram lucht, in kJ/kg.

Een gasturbine-installatie werkt volgens een Brayton-kringproces met een drukverhouding van de compressor van 12. Lucht komt de compressor in met 295 K en de turbine met 1300 K. De compressor heeft een isentroop rendement van 80% en de turbine 88%. Gebruik de koude-luchtstandaardaannamen: lucht is een ideaal gas met constante soortelijke warmtes, k = 1,4, c_p = 1,005 kJ/(kg·K) en c_v = 0,718 kJ/(kg·K). Vind de netto arbeid w_net per kilogram lucht, in kJ/kg.