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 8,5. 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 = 8,5k = 1,4
η = %
2.Łatwy
vP1234qin​qout​

W idealnym obiegu Otto o stopniu sprężania 7,5 powietrze na początku suwu sprężania ma temperaturę 15 °C. 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 T2 na końcu sprężania, w K.

r = 7,5T1 = 15 °Ck = 1,4
T2 = K
3.Średni
vP1234qin​qout​

Idealny obieg Diesla ma stopień sprężania r = 20 i stopień obciążenia rc = v₃/v₂ = 2,5. 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 = 20rc = 2,5k = 1,4
η = %
4.Średni
vP1234qin​qout​

Idealny obieg Diesla ma stopień sprężania r = 14 i stopień obciążenia rc = v₃/v₂ = 2. Na początku sprężania powietrze ma temperaturę 290 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 = 14rc = 2T1 = 290 Kk = 1,4cp = 1,005 kJ/(kg·K)
qin = kJ/kg
5.Trudny
vP1234qin​qout​

Elektrownia z turbiną gazową pracuje w obiegu Braytona przy stosunku ciśnień w sprężarce 16. Powietrze wpływa do sprężarki w temperaturze 290 K, a do turbiny w temperaturze 1400 K. Sprawność izentropowa sprężarki wynosi 82%, 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 = 16T1 = 290 KT3 = 1400 Kηc = 82%ηt = 88%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 12. Powietrze wpływa do sprężarki w temperaturze 310 K, a do turbiny w temperaturze 1300 K. Sprawność izentropowa sprężarki wynosi 82%, 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 = 12T1 = 310 KT3 = 1300 Kηc = 82%ηt = 92%k = 1,4cp = 1,005 kJ/(kg·K)
wnet = kJ/kg

Klucz odpowiedzi

  1. 1. η = 57,52 %
  2. 2. T2 = 645,1 K
  3. 3. η = 62,55 %
  4. 4. qin = 837,6 kJ/kg
  5. 5. wnet = 248 kJ/kg
  6. 6. wnet = 218,2 kJ/kg

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