Obiegi silników cieplnych gazowych: karta pracy z odpowiedziami

Darmowa karta pracy do druku – Obiegi silników cieplnych gazowych: 6 zadań od łatwych do poziomu egzaminu, z kluczem odpowiedzi. Wydrukuj ją lub zapisz jako PDF.

Dla nauczycieli: można bezpłatnie drukować, kopiować i używać na zajęciach. Każdy nowy arkusz ma nowe wartości i własny klucz odpowiedzi. Będziemy wdzięczni za link do ExamProblems na stronie kursu.

Imię: ____________________   Data: ____________

1.Łatwy
vP1234qin​qout​

Idealny obieg Otto ma stopień sprężania 6. Przyjmij założenia modelu zimnego powietrza: powietrze jest gazem doskonałym o stałych ciepłach właściwych, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) i cv = 0,718 kJ/(kg·K). Wyznacz jego sprawność cieplną η w procentach.

r = 6k = 1,4
η = %
2.Łatwy
vP1234qin​qout​

Idealny obieg Otto ma stopień sprężania 7,5. Na początku sprężania powietrze ma temperaturę 310 K, a najwyższa temperatura w obiegu wynosi 2000 K. Przyjmij założenia modelu zimnego powietrza: powietrze jest gazem doskonałym o stałych ciepłach właściwych, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) i cv = 0,718 kJ/(kg·K). Wyznacz pracę netto w na kilogram powietrza, w kJ/kg.

r = 7,5T1 = 310 KT3 = 2000 Kk = 1,4cv = 0,718 kJ/(kg·K)
w = kJ/kg
3.Średni
vP1234qin​qout​

Idealny obieg Diesla ma stopień sprężania r = 17 i stopień obciążenia rc = v₃/v₂ = 3. Na początku sprężania powietrze ma temperaturę 295 K. Przyjmij założenia modelu zimnego powietrza: powietrze jest gazem doskonałym o stałych ciepłach właściwych, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) i cv = 0,718 kJ/(kg·K). Wyznacz doprowadzone ciepło qin na kilogram powietrza, w kJ/kg.

r = 17rc = 3T1 = 295 Kk = 1,4cp = 1,005 kJ/(kg·K)
qin = kJ/kg
4.Średni
vP1234qin​qout​

Idealny obieg Diesla ma stopień sprężania r = 17 i stopień obciążenia rc = v₃/v₂ = 2. Na początku sprężania powietrze ma temperaturę 295 K. Przyjmij założenia modelu zimnego powietrza: powietrze jest gazem doskonałym o stałych ciepłach właściwych, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) i cv = 0,718 kJ/(kg·K). Wyznacz temperaturę T3 na końcu doprowadzania ciepła, w K.

r = 17rc = 2T1 = 295 Kk = 1,4
T3 = K
5.Trudny
vP1234qin​qout​

Elektrownia z turbiną gazową pracuje w obiegu Braytona przy stosunku ciśnień w sprężarce 14. Powietrze wpływa do sprężarki w temperaturze 288 K, a do turbiny w temperaturze 1500 K. Sprawność izentropowa sprężarki wynosi 88%, a turbiny 92%. Przyjmij założenia modelu zimnego powietrza: powietrze jest gazem doskonałym o stałych ciepłach właściwych, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) i cv = 0,718 kJ/(kg·K). Wyznacz pracę netto wnet na kilogram powietrza, w kJ/kg.

rp = 14T1 = 288 KT3 = 1500 Kηc = 88%ηt = 92%k = 1,4cp = 1,005 kJ/(kg·K)
wnet = kJ/kg
6.Trudny
vP1234qin​qout​

Elektrownia z turbiną gazową pracuje w obiegu Braytona przy stosunku ciśnień w sprężarce 6. Powietrze wpływa do sprężarki w temperaturze 288 K, a do turbiny w temperaturze 1100 K. Sprawność izentropowa sprężarki wynosi 88%, a turbiny 88%. Przyjmij założenia modelu zimnego powietrza: powietrze jest gazem doskonałym o stałych ciepłach właściwych, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) i cv = 0,718 kJ/(kg·K). Wyznacz pracę netto wnet na kilogram powietrza, w kJ/kg.

rp = 6T1 = 288 KT3 = 1100 Kηc = 88%ηt = 88%k = 1,4cp = 1,005 kJ/(kg·K)
wnet = kJ/kg

Klucz odpowiedzi

  1. 1. η = 51,16 %
  2. 2. w = 518,9 kJ/kg
  3. 3. qin = 1842 kJ/kg
  4. 4. T3 = 1832 K
  5. 5. wnet = 364,2 kJ/kg
  6. 6. wnet = 169,9 kJ/kg

Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.