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 6,5. Na początku sprężania powietrze ma temperaturę 290 K, a najwyższa temperatura w obiegu wynosi 2400 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 = 6,5T1 = 290 KT3 = 2400 Kk = 1,4cv = 0,718 kJ/(kg·K)
w = kJ/kg
2.Łatwy
vP1234qin​qout​

W idealnym obiegu Otto o stopniu sprężania 10,5 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 = 10,5T1 = 15 °Ck = 1,4
T2 = K
3.Średni
vP1234qin​qout​

Idealny obieg Diesla ma stopień sprężania r = 14 i stopień obciążenia rc = v₃/v₂ = 2. 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 = 14rc = 2k = 1,4
η = %
4.Średni
vP1234qin​qout​

Idealny obieg Diesla ma stopień sprężania r = 14 i stopień obciążenia rc = v₃/v₂ = 2,2. Na początku sprężania powietrze ma temperaturę 310 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 = 14rc = 2,2T1 = 310 Kk = 1,4
T3 = K
5.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 1400 K. Sprawność izentropowa sprężarki wynosi 80%, a turbiny 85%. 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 = 1400 Kηc = 80%ηt = 85%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 20. Powietrze wpływa do sprężarki w temperaturze 310 K, a do turbiny w temperaturze 1300 K. Obie maszyny są izentropowe. 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 = 20T1 = 310 KT3 = 1300 Kk = 1,4cp = 1,005 kJ/(kg·K)
wnet = kJ/kg

Klucz odpowiedzi

  1. 1. w = 676,2 kJ/kg
  2. 2. T2 = 738,1 K
  3. 3. η = 59,26 %
  4. 4. T3 = 1960 K
  5. 5. wnet = 205,3 kJ/kg
  6. 6. wnet = 329,7 kJ/kg

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