P. kpa T, C v, m 3 /kg u, kj/kg Περιγραφή κατάστασης και ποιότητα (αν εφαρμόζεται) , ,0 101,

Σχετικά έγγραφα
ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΘΕΡΜΟ ΥΝΑΜΙΚΗ Ι 1

Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας. 6ο Εξάμηνο Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών. 1η Σειρά Ασκήσεων.

Τ.Ε.Ι. ΠΕΙΡΑΙΑ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ (Ασκήσεις πράξης) ΙΔΑΝΙΚΑ ΑΕΡΙΑ - ΕΡΓΟ

Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας 6ο Εξάμηνο Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών Ροή Ε. 1η Σειρά Ασκήσεων

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΘΕΡΜΟ ΥΝΑΜΙΚΗΣ

V (β) Αν κατά τη μεταβολή ΓΑ μεταφέρεται θερμότητα 22J από το αέριο στο περιβάλλον, να βρεθεί το έργο W ΓA.

ΘΕΡΜΑΝΣΗ-ΨΥΞΗ-ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ Ι ΑΣΚΗΣΕΙΣ

2 ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ

Φάσεις μιας καθαρής ουσίας

Πρώτος Θερμοδυναμικός Νόμος

Ειδική Ενθαλπία, Ειδική Θερµότητα και Ειδικός Όγκος Υγρού Αέρα

ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Σύστημα. Ανοικτά Συστήματα. Γενικό Ροϊκό Πεδίο. Περιβάλλον. Θερμότητα. Ροή Μάζας. Ροή Μάζας. Έργο

ΑΤΜΟΛΕΒΗΤΕΣ-ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΙ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΑΞΗΣ

Η ψύξη ενός αερίου ρεύματος είναι δυνατή με αδιαβατική εκτόνωση του. Μπορεί να συμβεί:

Energy resources: Technologies & Management

Θερμοδυναμική Ενότητα 4:

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΔΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΕΡΙΟΣΤΡΟΒΙΛΩΝ 10 Ο ΕΞΑΜΗΝΟ

Β Νόμος-Εντροπία. Περιεχόμενα. Εντροπία

ΜΑΝΩΛΗ ΡΙΤΣΑ ΦΥΣΙΚΗ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ. Τράπεζα θεμάτων. Δ Θέμα ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

ΛΥΣΕΙΣ. ΘΕΜΑ A Να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις 1-4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Σύστημα. Ανοικτά Συστήματα. Περιβάλλον. Γενικό Ροϊκό Πεδίο. Όγκος Ελέγχου, Επιφάνεια Ελέγχου. Θερμότητα. Ροή Μάζας. Ροή Μάζας.

ΦΥΣΙΚΗ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΚΡΟΥΣΕΙΣ- ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ-ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ. 1η ενότητα

Το παραγόµενο έργο είναι µεγαλύτερο στη µεταβολή β. Η προσφερόµενη θερµότητα είναι µεγαλύτερη στη µεταβολή β

3ο ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Θερµοδυναµική/Ιδανικά Αέρια. Ενδεικτικές Λύσεις. Θέµα Α

ΜΑΝΩΛΗ ΡΙΤΣΑ ΦΥΣΙΚΗ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ. Τράπεζα θεμάτων. Β Θέμα ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΑΕΡΙΩΝ

ΥΠΟΔΕΙΓΜΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΓΡΑΠΤΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ο ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

Θερμοδυναμική Ενότητα 4:

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ ΕΝΤΡΟΠΙΑ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

Ψυκτικοί Κύκλοι Κύκλοι παραγωγής Ψύξης

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΙΔΑΝΙΚΑ ΑΕΡΙΑ/ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ Φυσική Προσανατολισμού Β Λυκείου Κυριακή 6 Μαρτίου 2016 Θέμα Α

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ (7 Ο ΕΞΑΜΗΝΟ)

Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική

ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΑΕΡΙΩΝ. 1. Δώστε τον ορισμό τον τύπο και το διάγραμμα σε άξονες P v της ισόθερμης μεταβολής. σελ. 10. και

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

Θερμοδυναμική. Ενότητα 3: Ασκήσεις στη Θερμοδυναμική. Κυρατζής Νικόλαος Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος και Μηχανικών Αντιρρύπανσης ΤΕ

EΡΓΟ-ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ-ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΟΥ ΛΟΓΟΥ γ = C p / C v ΤΟΥ ΑΕΡΑ

ΕΝΤΡΟΠΙΑ. 1ος Νόμος -Ενέργεια -Αρχή διατήρησης της Ενέργειας

ΥΠΟΔΕΙΓΜΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

Προσανατολισμού Θερμοδυναμική

ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ. α. Χρησιμοποιώντας τον πρώτο θερμοδυναμικό νόμο έχουμε : J J J

(αʹ) να παραμείνει ίδια (βʹ) να διπλασιαστεί (γʹ) να υποδιπλασιαστεί

Ημερομηνία: Παρασκευή 05 Ιανουαρίου 2018 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

1. Τί ονομάζουμε καύσιμο ή καύσιμη ύλη των ΜΕΚ; 122

Σύστημα. Ανοικτά Συστήματα. Γενικό Ροϊκό Πεδίο. Περιβάλλον. Θερμότητα. Ροή Μάζας. Ροή Μάζας. Έργο

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑ (7 Ο ΕΞΑΜΗΝΟ)

Εφηρμοσμένη Θερμοδυναμική

. ΠΡΩΤΟΣ ΘΕΡΜΟ ΥΝΑΜΙΚΟΣ ΝΟΜΟΣ

Υπεύθυνοι Καθηγητές: Γκαραγκουνούλης Ι., Κοέν Ρ., Κυριτσάκας Β. B ΤΑΞΗ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Ζήτημα 1 0. Επώνυμο... Όνομα... Αγρίνιο 1/3/2015. Επιλέξτε τη σωστή απάντηση

ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ ΘΕΜΑ 4

Ογκομετρική (PVT) συμπεριφορά καθαρών ρευστών

2. Ασκήσεις Θερμοδυναμικής. Ομάδα Γ.

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΘΕΜΑ 1 Ο

Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική

Λύση: α) Χρησιµοποιούµε την εξίσωση Clausius Clapeyron για να υπολογίσουµε το σηµείο ζέσεως του αζώτου υπό πίεση 2 atm. 1 P1

3ο ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου ευτέρα 2 Μάρτη 2015 Θερµοδυναµική/Ιδανικά Αέρια

Ισόθερμη, εάν κατά τη διάρκειά της η θερμοκρασία του αερίου παραμένει σταθερή

Τμήμα: Γοχημάτων ΑΘ.ΚΕΡΜΕΛΙΔΗΣ ΠΕ 12.04

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ

ΝΟΜΟΙ ΑΕΡΙΩΝ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΚΑΘΑΡΩΝ ΟΥΣΙΩΝ.

Εφηρμοσμένη Θερμοδυναμική

E. ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ. 2. Β2.26 Με ποιόν τρόπο αποβάλλεται θερµότητα κατά τη λειτουργία της µηχανής του αυτοκινήτου;

εύτερος Θερμοδυναμικός Νόμος Εντροπία ιαθέσιμη ενέργεια Εξέργεια

Εφηρμοσμένη Θερμοδυναμική

Physics by Chris Simopoulos

Αέρια. Ασκήσεις ιαγράµµατα στις µεταβολές αερίων Μεταβολές αερίων. 1.3.Νόµοι αερίων. 1

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΤΩΝ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΕΡΙΩΝ

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

2 mol ιδανικού αερίου, η οποία

Α. ΝΟΜΟΙ ΑΕΡΙΩΝ. 1. Β1.3 Να αντιστοιχίσετε τις µεταβολές της αριστερής στήλης σε σχέσεις τις δεξιάς στήλης. 1) Ισόθερµη µεταβολή α)

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Τ.Σ. (ΙΙ) ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Θερμοδυναμική. Μη Αντιστρεπτότητα και ο 2ος Θ.ν. Διδάσκων : Καθηγητής Γ.

1ος Θερμοδυναμικός Νόμος

(διαγώνισµα Θερµοδυναµική Ι)

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ B' ΛΥΚΕΙΟΥ 15/11/2009

ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ Ι. 1ος Θερμοδυναμικός Νόμος. Σύστημα. Αλληλεπίδραση Συστήματος-Περιβάλλοντος ΕΡΓΟ. f(p k, k =1...N)=0

ΕΞΕΡΓΕΙΑ ΑΝΩΤΕΡΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΞΕΡΓΕΙΑ. ΕΞΕΡΓΕΙΑ Μέγιστο ωφέλιμο έργο ΕΞΕΡΓΕΙΑ. Έργο=f(αρχική κατάσταση, διαδρομή, τελική κατάσταση)

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ

ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΙΣΟΧΩΡΗ ΜΕΤΑΒΟΛΗ

ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΑ ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΜΑΖΑΣ

ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ ΝΟΜΟΙ ΑΕΡΙΩΝ

1. Ποια η κατάσταση του R 134 a στην είσοδο του συµπιεστή της εγκατάστασης. β. Κορεσµένος ατµός. α. Υγρός ατµός

1. Τι είναι οι ΜΕΚ και πώς παράγουν το μηχανικό έργο ; 8

Θέμα Α. Στις παρακάτω ερωτήσεις να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική

ΠΘ/ΤΜΜΒ/ΕΘΘΜ - ΜΜ802 Γραπτή Δοκιμασία ώρα 12:00-14:30

Ετήσια απόδοση συστημάτων θέρμανσης

kw 60 bar 600 oc 20 bar 6 bar 500 oc 0.04 bar t = 0.90 p= 0.88 tn/24h 680 $/tn kn/m2 25 oc 1400 oc

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2

ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ (Μεταβατικές) ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΕΡΓΟ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ

ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ ΕΝΤΡΟΠΙΑ ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΝΟΜΟΙ ΑΕΡΙΩΝ-ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΘΕΜΑ Α

Transcript:

Ασκήσεις Άσκηση 1 Να συμπληρώσετε τα κενά κελιά στον επόμενο πίνακα των ιδιοτήτων του νερού εάν παρέχονται επαρκή δεδομένα. Στην τελευταία στήλη να περιγράψετε την κατάσταση του νερού ως υπόψυκτο υγρό, κορεσμένο μίγμα, υπέρθερμος ατμός ή ανεπαρκείς πληροφορίες και αν είναι εφαρμόσιμο να δώσετε την ποιότητα. P. kpa T, C v, m 3 /kg u, kj/kg Περιγραφή κατάστασης και ποιότητα (αν εφαρμόζεται) 250 2.728,9 300 1.560,0 101,42 100 3.000 180 Άσκηση 2 Άκαμπτο σφραγισμένο δοχείο έχει όγκο 0.35m 2 και είναι γεμάτο με κορεσμένο ατμό σε πίεση 1atm. Το δοχείο ψύχεται στους 20 C. α) Σχεδιάστε τη διεργασία σε διάγραμμα P-V, που συμπεριλαμβάνει τη γραμμή κορεσμού και τις ισοθερμες των 100 C και 20 C. β) Να βρεθεί η πίεση στο τέλος της διεργασίας. γ) Να υπολογιστεί η μεταφορά θερμότητας. Άσκηση 3 Διφασικό μίγμα νερού είναι αρχικά σε πίεση 30bar. Το νερό θερμαίνετε κάτω από σταθερό όγκο και φτάνει στο κρίσιμο σημείο. Να βρεθεί η ποιότητα του αρχικού μίγματος. Άσκηση 4 Νερό αρχικά σε 300kPa και 0,5m 3 /kg περιέχεται σε μια διάταξη εμβόλου-κυλίνδρου, η οποία είναι εφοδιασμένη με ανασχετήρες, έτσι ώστε το νερό να αντισταθμίζει το βάρος του εμβόλου και την δύναμη που ασκεί η ατμόσφαιρα. Το νερό θερμαίνεται μέχρι να φθάσει στην κατάσταση κορεσμένου ατμού και το έμβολο να ακινητοποιείται στους ανασχετήρες. Με το έμβολο τώρα σε επαφή με τους ανασχετήρες, το νερό θερμαίνεται περαιτέρω, μέχρι η πίεση να ανέλθει στα 600kPa. Να σκιαγραφήσετε τα διαγράμματα P-v και Τ-v, αναφορικά με τις γραμμές κορεσμού, τις καμπύλες της διεργασίας καθώς διέρχεται από τις αρχικές και τελικές καταστάσεις του νερού. Να χαρακτηρίσετε τις καταστάσεις στη διεργασία, ως 1, 2 και 3. Να σκιαγραφήσετε στο διαγράμματα P-v τις ισόθερμες και στο διάγραμμα Τ-v τις ισόβαρείς που διέρχονται από τις καταστάσεις 1,2 και 3.

Άσκηση 5 Ένα μονωμένο άκαμπτο δοχείο διαιρείται σε δύο διαμερίσματα διαφορετικών όγκων. Αρχικά, κάθε διαμέρισμα περιέχει το ίδιο τέλειο αέριο στην ίδια πίεση αλλά σε διαφορετική θερμοκρασία και μάζα. Το διαχωριστικό τοίχωμα αφαιρείται και τα δύο αέρια αφήνονται να αναμιχθούν. Υποθέτοντας σταθερές ειδικές θερμότητες, να βρείτε την απλούστερη έκφραση για τη θερμοκρασία του μίγματος γραμμένη στη μορφή όπου m 3 και T 3 είναι η μάζα και η τελική θερμοκρασία του τελικού μίγμα, αντίστοιχα. Άσκηση 6 Σε ένα γεωθερμικό σταθμό παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, το γεωθερμικό νερό εισάγεται σε μία εκτονωτική βαλβίδα ως κορεσμένο υγρό θερμοκρασίας 230 C με παροχή 5-Kg/s. Από την εκτόνωση παράγεται ατμός, ο οποίος αποτονώνεται σε ατμοστρόβιλο μέχρι πίεσης 20kPa με ποιότητα 95%. Να υπολογίσετε τη θερμοκρασία του ατμού μετά την εκτόνωση και την ισχύ που παράγεται από τον ατμοστρόβιλο, αν η πίεση στην έξοδο της εκτονωτικής βαλβίδας είναι: α) 1MPa β) 500kPa γ) 100kPa δ) 50kPa Άσκηση 7 Ο στροβιλοσυμπιεστής ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης αποτελείται από έναν στρόβιλο και έναν συμπιεστή. Τα θερμά καυσαέρια ρέουν διαμέσου του στροβίλου ώστε να παράξουν έργο και το έργο εξόδου του στροβίλου χρησιμοποιείται ως έργο εισόδου στον συμπιεστή. Η πίεση του αέρα του περιβάλλοντος χώρου αυξάνεται καθώς αυτός ρέει διαμέσου του συμπιεστή και πριν αυτός εισέλθει στους κυλίνδρους του κινητήρα. Επομένως, ο σκοπός του στροβιλοσυμπιεστή είναι η αύξηση της πίεσης του αέρα, ώστε να εισέλθει στους κυλίνδρους μεγαλύτερη ποσότητα αέρα, με αποτέλεσμα την καύση μεγαλύτερης ποσότητας καύσιμου και την ανάπτυξη μεγαλύτερης ισχύος από τον κινητήρα. Σε ένα στροβιλοσυμπιεστή, τα καυσαέρια εισέρχονται στον στρόβιλο στους 400 C και 120kPa με ρυθμό 0,02kg/s και εξέρχονται σε 350 C. Ο αέρας εισέρχεται στον συμπιεστή σε 50 C και 100kPa και εξέρχεται στα 130kPa με ρυθμό 0,018kg/s. Ο συμπιεστής αυξάνει την πίεση του αέρα αλλά με μία παρενέργεια: η θερμοκρασία του αέρα αυξάνεται επίσης, κάτι που με τη σειρά του αυξάνει την πιθανότητα να δημιουργηθεί κρουστική καύση εντός του βενζινοκινητήρα. Προκειμένου να αποφύγουμε αυτό το ενδεχόμενο, μετά τον συμπιεστή τοποθετείται ένας μεταψύκτης για να ψύχει το θερμό αέρα με τη βοήθεια ψυχρού αέρα του περιβάλλοντος, πριν αυτός εισέλθει στους κυλίνδρους του κινητήρα. Εκτιμάται ότι ο μεταψύκτης θα πρέπει να μειώσει τη θερμοκρασία του αέρα κάτω των 80 C, προκειμένου να πρέπει να αποφευχθεί κρουστική καύση. Ο ψυχρός αέρας του περιβάλλοντος εισέρχεται στον μεταψύκτη στους 30 C και εξέρχεται από αυτόν στους 40 C. Αγνοώντας τις απώλειες λόγω τριβών στον στρόβιλο και στο συμπιεστή και θεωρώντας τα καυσαέρια ως αέρα, να προσδιορίσετε (α) τη θερμοκρασία του αέρα στην έξοδο του συμπιεστή και (β) την ελάχιστη παροχή

όγκου του αέρα του περιβάλλοντος που απαιτείται για την αποφυγή κρουστικής καύση εντός του βενζινοκινητήρα. Άσκηση 8 Δύο ροές τού ίδιου ιδανικού αερίου έχοντας διαφορετικές παροχές μάζας και θερμοκρασίες αναμιγνύονται εντός αδιαβατικής διάταξης ανάμιξης σταθεροποιημένης ροής. Υποθέτοντας σταθερές ειδικές θερμότητες, να βρείτε την απλούστερη έκφραση για τη θερμοκρασία του μίγματος, της μορφής: Άσκηση 9 Ένα σπίτι με εσωτερικό όγκο 400m 3 θερμαίνεται με ηλεκτρικές αντιστάσεις συνολικής ισχύος 30kW, οι οποίες βρίσκονται μέσα σε αεραγωγό εντός του κτηρίου. Αρχικά, ο αέρας μέσα στο σπίτι είναι σε θερμοκρασία 14 C, ενώ η τοπική τιμή της ατμοσφαιρικής πίεσης είναι 95KPa. Οι απώλειες λόγω δομικών στοιχείων είναι σταθερές και ίσες με 450KJ/min. Ο αέρας κυκλοφορεί με τη βοήθεια ενός ανεμιστήρα ισχύος 250kW και υφίσταται (αδιαβατικά) αύξηση της θερμοκρασίας του κατά 5 C. α) Πόση ώρα απαιτείται για να ανέλθει η μέση θερμοκρασία του κτηρίου σε 24 C. β) Να υπολογίσετε τη μέση παροχή μάζας του αέρα μέσω του αεραγωγού.

Άσκηση 10 Άζωτο ρέει σταθερά σε συμπιεστή σε 1 bar και 20 C με μέση ταχύτητα 50m/s και συμπιέζεται αδιαβατικά σε 10 bar και 320 C. Μετά περνάει από ψύκτη όπου η θερμοκρασία πέφτει στους 40 C με αμελητέα μείωση της πίεσης. Η κινητική ενέργεια είναι αμελητέα παντού εκτός από την είσοδο του συμπιεστή. Ο συμπιεστής οδηγείται από ατμοστρόβιλο. Ο ατμός με παροχή μάζας 0.15 kg/s εισάγεται σε 20 bar και 400 C και εξάγεται ως κορεσμένο μίγμα στα 0.2 bar με ποιότητα x=0.95. Απώλειες κινητικής ενέργειας και θερμότητας είναι αμελητέες στον ατμοστρόβιλο. Στη συνέχεια ο ατμός συμπυκνώνεται σε κορεσμένο υγρό σε εναλλάκτη με ψύξη νερού. Το ψυκτικό νερό εισέρχεται σε 20 C με παροχή μάζας 16 kg/s. Απώλειες ενέργειας στη σύνδεση ανάμεσα στον ατμοστρόβιλο και τον συμπιεστή του αζώτου αφήνουν μόνο το 95% της ισχύος που παράγεται στο στρόβιλο για να κινήσει το συμπιεστή. α) Να φτιάξετε το σκαρίφημα των συσκευών β) Να βρείτε την ισχύ που παράγεται στην άτρακτο του ατμοστροβίλου. γ) Να βρείτε την παροχή μάζας του αζώτου. Μπορεί να γίνει παραδοχή για ιδανικό αέριο με σταθερό c p. δ) Να βρείτε τη μεταφορά θερμότητας από το άζωτο στον ψύκτη. Μπορεί να γίνει παραδοχή για ιδανικό αέριο με σταθερό c p. ε) Να βρείτε σε τι θερμοκρασία βγαίνει το ψυκτικό νερό στην έξοδο του εναλλάκτη.

Απαντήσεις Άσκηση 1 P (kpa) T ( C) v (m 3 /kg) u (kj/kg) Περιγραφή κατάστασης και ποιότητα (αν εφαρμόζεται) 300 250 0.7921 2.728,9 υπέρθερμος ατμός 300 133.52 0.3058 1,560,0 κορεσμένο μίγμα, x = 0.504 101,42 100 - - ανεπαρκείς πληροφορίες 3.000 180 0.001127 761.92 Υπόψυκτο υγρό Άσκηση 2 β) P=0.02339bar γ) Q=-492.5kJ Άσκηση 3 x=0.0296 Άσκηση 4 T 1 =133.5 C, v 2 =0.6058m 3 /Kg, T 2 =133.5 C, T 3 =517.8 C Άσκηση 5 Άσκηση 6 α) Τ=179.9 C, Ẇ=1616kW β) Τ=151.8 C, Ẇ=2134kW γ) Τ=99.6 C, Ẇ=2333kW δ) Τ=81.3 C, Ẇ=2173kW Άσκηση 7 α) T=108.6 C β) V=0.0449 m 3 /s Άσκηση 8 Άσκηση 9 α) Δt=146 s β) ṁ=6.02 kg/s Άσκηση 10 β) Ẇ στροβίλου =113.5kW γ) ṁ αζώτου =0.3469Kg/s δ) αζώτου=-101.0kw ε) T ψυκτικό νερό στην έξοδο του εναλλάκτη =25 C