.vježba iz Terodiaike rješeja zadataka 1. Zadatak Kopresor usisava 0,5 kg/s zraka tlaka 1 bar i 0 o C, tlači ga i istiskuje u eizolirai tlači cjevovod. Na ulazo presjeku usise cijevi brzia je 15 /s. Izlazi presjek tlačog cjevovoda je 100 izad ulazog usise cijevi. Staje zraka a izlazo presjeku je 7 bar i 50 o C, a brzia je,8 /s. Saga koju troši kopresor je kw. Koliki je topliski tok koji se odvodi u okoliš? Rješeje 1. zadatka w =0,5 kg/s p 1 =1 bar =10 5 a ϑ =0 C w 1 = 15 /s z = z -z 1 =100 p =7 bar =7 10 5 a ϑ =50 C w =,8 /s 1 = - kw graica sustava 1 kopresor 1 zrak z 1 =? Očitao iz T.T, str. za zrak c p =1,005 kj/(kg K w 1 Iz zakoa održaja ase za stacioaro strujaje slijedi 1 = = rvi stavak terodiaike za otvorei sustav postavlje izeñu ulazoga (ozačeog s 1 i izlazoga (ozačeog s ɺ Hɺ + + Eɺ + Eɺ 1 1 1 k p 1 = cp ( ϑ ϑ1 + 1 + ( w w1 + g ( z z1 0,5 1 = 0,5 1005 ( 50 0 10 + (,8 15 + 0,5 9,81 100 1 = 16487 W..topliski tok se odvodi u okoliš 10
.vježba iz Terodiaike rješeja zadataka. zadatak Zrak ulazi u kopresor s teperaturo 60 o C, a izlazi s 60 o C. Brzia zraka a ulazu u kopresor je 10 /s, a a izlazu 90 /s. Masei protok je 10 kg/s, a kopresija zraka u kopresoru je adijabatska. Izračuajte koliko kwh električe eergije potroši elektrootor za 10 sati pogo kopresora. zrak Rješeje. zadatka =10 kg/s ϑ =60 C ϑ =60 C w 1 = 10 /s w = 90 /s t=10 h=6000 s E el =? Očitao iz T.T, str. za zrak c p =1,005 kj/(kg K Iz zakoa održaja ase za stacioaro strujaje slijedi 1 = = rvi stavak terodiaike za otvorei sustav postavlje izeñu ulazoga (ozačeog s 1 i izlazoga (ozačeog s 1 H1 + 1 + Ek + Ep 1 = 0 jer je kopresija adijabatska Eɺ p = 0, zaearuje se projea potecijale eergije 1 = cp ( ϑ ϑ1 ( w w1 10 1 = 10 1005 60 60 90 10 1 = 055 10 W = -055 kw ( ( otrošea električa eergija je uožak sage kopresora i vreea koje je kopresor bio u pogou Ε el = 1 t= 055 10 Ε = 0550 kwh el 11
.vježba iz Terodiaike rješeja zadataka. Zadatak Argo ulazi u adijabatsku turbiu pri 900 ka i 450 o C brzio od 80 /s, a izlazi pri 150 ka brzio od 150 /s. ovršia poprečog a ulazu u turbiu je 60 c. Ako turbia predaje sagu od 50 kw, odredite izlazu teperaturu argoa, asei te ožiski protok argoa (u /s. Ar Rješeje. zadatka p 1 = 900 ka ϑ =450 C, Τ =7 K w 1 = 80 /s p = 150 ka w = 150 /s A 1 =60 c =60 10-4 1 =50 kw ϑ =? Očitao iz TT, str. za argo M=9,94 kg/kol c p =5 J/(kg K Idividuala pliska kostata argoa R 814 R M 9,94 R = 08, J ( kg K Iz jedadžbe staja idealog plia dobije se ožiski protok argoa p = R T 1 v1 1 p1v1 p1 A1 w1 R T R T = 1 1 4 900 10 60 10 80 814 7 = 0,0719 kol s Masei protok argoa dobije se iz jedadžbe staja idealog plia p = R T 1 v1 1 p1v1 p1a1 w1 RT RT 4 900 10 60 10 80 = 08, 7 =,87 kg s rvi stavak terodiaike za otvorei sustav postavlje izeñu ulazoga (ozačeog s 1 i izlazoga (ozačeog s 1 H1 + 1 + Ek + Ep 1 = 0 jer je kopresija adijabatska Eɺ p = 0, zaearuje se projea potecijale eergije 0 = c + + w w cp ( ϑ1 ϑ = 1 + ( w w1 1 1 ϑ = ϑ1 ( w w1 c c ( ϑ ϑ ( p 1 1 1 p p 50 10 1 ( ϑ = 450 150 80,87 5 5 ϑ = 68 C 1 kol =,4 kol = 0,0719, 4 s kol = 1,61 s 1
.vježba iz Terodiaike rješeja zadataka 4. Zadatak upa povećava tlak vode sa 70 ka a 150 ka. Voda struji volueski protoko od 0,1 /s. Ulazi, odoso izlazi presjek je 0,05, odoso 0,0. Zaearujući projeu potecijale eergije, te pretpostavljajući adijabatsku kopresiju odredite sagu pupe. Rješeje 4. zadatka p =70 ka=70 10 a p =150 ka=150 10 a v =0,1 /s A 1 = 0,05 A = 0,0 p =? Specifiči volue vode je v=0,001 kg/ Iz jedadžbe kotiuiteta = kost. = ρ, v za ρ=kost v = kost v1 = v = v v 0,1 v = A1 w1 w1 A 0,05 1 w 1 = s v v = A w w A w = 5 s 0,1 0,0 Masei protok je količik volueskog protoka i specifičog voluea v 0,1 v 0,001 = 100 kg s rvi stavak terodiaike za otvorei sustav postavlje izeñu ulazoga (ozačeog s 1 i izlazoga (ozačeog s 1 H1 + 1 + Ek + Ep 1 = 0 jer je kopresija adijabatska Eɺ p = 0, zaearuje se projea potecijale eergije ɺ Hɺ Eɺ = h h w w ( ( 1 1 k 1 1 Uz h1 = u1 + p1v 1; h = u + pv = u + p v u + p v w w 1 = u1 u + v p1 p w w 1 ( ( ( 1 1 1 1 1 ( ( ( rojea uutarje eergije vode se ože zaeariti (jer je projea teperature vode od ulaza do izlaza iz pupe zaeariva. Takoñer, specifiči volue vode a ulazu i izlazu iz pupe se ože satrati jedaki (voda je estlačiva, pa je saga pupe jedaka = v p p w w = p p w w ( ( ( ( 1 1 1 v 1 1 100 1 = 0,1 70 150 10 5 ( ( p = 1 = 9050 W= 9,05 kw 1
.vježba iz Terodiaike rješeja zadataka 5. Zadatak Sušilo za kosu je u osovi kaal u koje je sješteo ekoliko slojeva električih otporika. Malei vetilator uvlači zrak i potiskuje ga preko otporika a koje se zagrijava. U sušilo sage 100 W zrak ulazi pri tlaku 100 ka i teperaturi C, a izlazi s 47 C. ovršia poprečog sušila a izlazu je 60 c. Zaearujući gubitke toplie kroz stijeke sušila odredite avolueski protok zraka a ulazu, b brziu zraka a izlazu. Rješeje 5. zadatka p 1 =100 ka = 100 10 a ϑ = C T 1 =95 K ϑ =47 C T =0 K A = 60 c =60 10-4 c 1 =-100 W v1 =? w =? Očitao iz T.T. str. za zrak c p =1005 J/(kg K Idividuala pliska kostata zraka R 814 R M 8,95 R = 87, J ( kg K rvi stavak terodiaike za otvorei sustav postavlje izeñu ulazoga (ozačeog s 1 i izlazoga (ozačeog s 1 H1 + 1 + Ek ɺ + E ɺ p 1 = 0 jer se zaearuju gubici toplie kroz stijeke E ɺ p = 0, zaearuje se projea potecijale eergije Eɺ k = 0, zaearuje se projea kietičke eergije ɺ Hɺ 1 1 ( = c ϑ ϑ 1 p 1 1 = c ϑ ϑ ( p 1 100 0,0478 kg s 1005 47 ( Iz jedadžba staja idealog plia za staje 1 dobije se volueski protok zraka a ulazu u kaal p = R T 1 v1 1 RT 0,0478 87, 95, (p =p 1 1 v1 p1 100 10 v1 = 0,0405 s Brzia zraka a izlazu dobije se iz volueskog protoka a izlazu, koji se izračua iz jedadžbe staja RT 0,0478 87, 0 v p1 100 10 v 0,049 s = v v = A w w A 0,049 60 10 4 w = 7, s 14
.vježba iz Terodiaike rješeja zadataka 6. Zadatak Električi grijač za vodu dobavlja vruću vodu a 00 ka, 80 C volueski protoko 8 l/i i troši kw električe sage. Teperatura vode a ulazu je 5 C, a ista je teperatura okolie. Zaearujući projeu potecijale i kietičke eergije odredite topliski tok koji grijač predaje okolii. Rješeje 6. zadatka v =8 l/i=0,1 10 - /s p 1 =00 ka = 00 10 a ϑ =ϑ 0 =5 C ϑ =80 C 1 =- kw=-000 W 1 =? Specifiči volue vode je v=0,001 kg/ Specifiči topliski kapacitet vode c w = 4178 J/(kg K za ϑ 50 C Masei protok je količik volueskog protoka i specifičog voluea Iz zakoa održaja ase za stacioaro strujaje estlačivog fluida slijedi v1 = v = v rvi stavak terodiaike za otvorei sustav postavlje izeñu ulazoga (ozačeog s 1 i izlazoga (ozačeog s ɺ Hɺ + + Eɺ 1 1 1 k + E ɺ p E ɺ p = 0, zaearuje se projea potecijale eergije Eɺ k = 0, zaearuje se projea kietičke eergije ( ( = c ϑ ϑ + 1 w 1 1 1 = 0,1 4178 80 5 000 1 = 169 W = -1,7 kw v 0,1 10 v 0,001 = 0,1 kg s 15