ĐỀ CƯƠNG ÔN THI kĨ THUẬT NHIỆT 1. Xác định thể tích riêng và khối lượng riêng của khí N2 ở điều kiện tiêu chuẩn vật lý và điều kiện áp suất dư pd = 0,2bar với nhiệt độ t = 1270C. Biết áp suất khí quyển 750mmHg. 2. Một bình có thể tích 0,5m3 chứa không khí ở áp xuất dư 2bar, nhiệt độ 200C. Lượng không khí cần thoát ra khỏi bình là bao nhiêu để áp suất trong bình có độ chân không 420mmHg trong điều kiện nhiệt độ trong bình coi như không đổi. Biết áp suất khí quyển 768mmHg. 3. Một bình thể tích 200lít chứa 0,2kg khí N2 áp suất khí quyển là 1 bar. Xác định chỉ số áp kế gắn trên nắp bình nếu: a, Nhiệt độ trong bình là 70C? b, Nhiệt độ trong bình là 1270C?
ĐỀ CƯƠNG ÔN THI MÔN NHIỆT KỸ THUẬT Phần I: Lý thuyết Câu 1: Trình bày khái niệm: máy nhiệt, môi chất, hệ nhiệt động phân loại hệ nhiệt động? Câu 2: Trình bày thơng số trạng thái môi chất Câu 3: Khái niệm trình nhiệt động? Câu 4: Phân biệt loại nhiệt dung riêng cách tính nhiệt Câu 5: Phân biệt nhiệt dung riêng khí lý tưởng nhiệt dung riêng khí thực Câu 6: Các dạng lượng hệ nhiệt động Câu 7: Xây dựng công thức tính cơng thay đổi thể tích, cơng kỹ thuật cơng ngồi hệ nhiệt động (vẽ hình minh họa) Câu 8: So sánh khác khí lý tưởng khí thực Câu 9: Giải thích phương trình trạng thái khí lý tưởng khí thực Câu 10: Giải thích q trình nhiệt động khí lý tưởng: Q trình đa biến, q trình đẳng áp, đẳng tích, đẳng nhiệt đoạn nhiệt Câu 11: Xác định hiệu suất nhiệt chu trình Carnot ý nghĩa chu trình Câu 12: Trình bày số để đánh giá chu trình làm việc Câu 13: Những giả thiết chu trình lý tưởng thuận chiều ý nghĩa việc nghiên cứu chu trình lý tưởng Câu 14: Xác định hiệu suất nhiệt áp suất trung bình chu trình cấp nhiệt hỗn hợp chu trình cấp nhiệt đẳng tích Câu 15: Khái niệm hình thức trao đổi nhiệt (dẫn nhiệt, Truyền nhiệt)? Điều kiện xảy hình thức trao đổi nhiệt Phần II: Bài tập Xác định thể tích riêng khối lượng riêng khí N điều kiện tiêu chuẩn vật lý điều kiện áp suất dư p d = 0,2bar với nhiệt độ t = 127 0C Biết áp suất khí 750mmHg 2 Một bình tích 0,5m chứa khơng khí áp xuất dư 2bar, nhiệt độ 20 0C Lượng khơng khí cần khỏi bình để áp suất bình có độ chân không 420mmHg điều kiện nhiệt độ bình coi khơng đổi Biết áp suất khí 768mmHg Một bình thể tích 200lít chứa 0,2kg khí N2 áp suất khí bar Xác định số áp kế gắn nắp bình nếu: a, Nhiệt độ bình 70C? b, Nhiệt độ bình 1270C? Xác định tích riêng, khối lượng riêng khí điều kiện tiêu chuẩn điều kiện có áp suất dư 1,2 at, nhiệt độ 227OC Biết áp suất khí 760 mm Hg 0OC Một bình tích 0,6 m chứa khơng khí áp suất dư 2,2 bar, nhiệt độ 20 OC Lượng khơng khí cần khỏi bình để áp suất bình có độ chân khơng 420 mm Hg điều kiện nhiệt độ bình xem khơng đổi Biết áp suất khí trời 760 mm Hg Một bình tích 250 lít chứa 0,4 kg khí , áp suất khí bar a Nếu nhiệt độ bình 17 OC số chân khơng kế gắn nắp bình bao nhiêu? b Nếu nhiệt độ bình 147OC số áp kế bao nhiêu? Xylanh có đường kính d = 500mm chứa khơng khí tích 0,09 m 3, áp suất 3,6 at, nhiệt độ 25OC Nếu khơng khí nhận nhiệt điều kiện pittơng chưa kịp dịch chuyển nhiệt độ khơng khí tăng tới 498 OC Hỏi lực tác dụng lên mặt pittông khối lượng khơng khí có xylanh bao nhiêu? Người ta đốt nóng 1,2 kg khơng khí điều kiện áp suất không đổi bar, từ nhiệt độ 20OC đến 130OC Tính thể tích cuối, lượng nhiệt, cơng thay đổi thể tích, lượng thay đổi nội entrơpi Khi nén đẳng nhiệt 1,8 kilơmol khí hêli cần thải lượng nhiệt 4100kJ Xác định thể tích đầu cuối q trình, áp suất cuối cơng thay đổi thể tích q trình nén q trình tiến hành nhiệt độ 30OC áp suất 6,5 bar 10 Khơng khí tích 2,68 m3, nhiệt độ 25OC, áp suất bar, bị nén đoạn nhiệt khơng khí nhận cơng thay đổi thể tích 501 kJ Xác định nhiệt độ cuối, thay đổi nội entanpi 11 1,5 kg khơng khí nén đa biến n = 1,3 máy nén từ nhiệt độ 20 OC áp suất 0,981 bar đến áp suất 7,845 bar Xác định nhiệt độ khơng khí sau nén, lượng biến đổi nội năng, lượng nhiệt cần làm mát, công giãn nở công kỹ thuật trình nén 12 Xác định hiệu suất nhiệt chu trình Carnot thuận chiều biết nhiệt độ nguồn nóng OC, nhiệt độ nguồn lạnh OC Xác định hệ số làm lạnh chu trình Carnot ngược chiều biết nhiệt độ nguồn nóng OC, nhiệt độ nguồn lạnh O C 13 Chu trình lý tưởng động đốt cấp nhiệt đẳng tích có nhiệt độ vào 20OC tỷ số nén 7,3, tỷ số tăng áp 2,33 Hãy xác định cơng hiệu suất nhiệt chu trình với mơi chất 1,4 kg khơng khí Bài 1: Xác định thể tích riêng khối lượng riêng khí N điều kiện tiêu chuẩn vật lý điều kiện áp suất dư pd = 0,2bar với nhiệt độ t = 1270C Biết áp suất khí 750mmHg Lời giải: Điều kiện tiêu chuẩn vật lý: p0 = 760 mmHg; t0 = 00C * điều kiện tiêu chuẩn vật lý thể tích riêng v0 khối lượng riêng ρ0 N2 xác định từ phương trình trạng thái: p0 v0 = R.T0 R.T0 p0 8314 8314 R= = J / kg K µN 28 v0 = T0 = t0 + 273 = + 273 = 2730K 760 10 N / m 750 p0 = 8314.273 760 28 .10 750 v0 = = 0,8 m3/kg Do đó: ρ0 = 1 = = 1,25 m / kg v 0,8 * điều kiện pd = 0,2bar nhiệt độ t = 127 0C thể tích riêng v khối lượng riêng ρ N2 xác định tương tự: v = R.T p T = t + 273 = 127 + 273 = 4000K p = p + p d = 1.10 + 0,2.10 = 1,2.10 N / m 8318.400 = 0,98 m / kg 28.1,2.10 1 ρ= = = 1,02 kg / m v 0,98 v= Bài 2: Một bình tích 0,5m3 chứa khơng khí áp xuất dư 2bar, nhiệt độ 200C Lượng khơng khí cần khỏi bình để áp suất bình có độ chân khơng 420mmHg điều kiện nhiệt độ bình coi khơng đổi Biết áp suất khí 768mmHg Lời giải: Lượng khơng khí khỏi bình G: G = G1 - G2 đây: G1, G2 lượng khơng khí có bình lúc đầu sau lấy khơng khí khỏi bình, xác định từ phương trình trạng thái: p1 V1 = G1 R T1 p2 V2 = G2 R.T2 G1 = p1 V1 R.T1 G2 = p V2 R.T2 V1 = V2 = V = 0,5 m 8314 8314 R= = = 287 J / kg K µ 29 T = T1 = T2 = 273 + t = 273 + 20 = 293 K G= p1V p V V − = (p − p2 ) RT RT RT p1 = p d1 + p = ( + p = p − p ck = G= 768 ).105 = 3,024.105 N / m 750 (768 − 420) 105 = 0,464.105 N / m 750 0,5 (3,024 − 0,464).105 = 1,52 kg 287.293 Bài 3: Một bình thể tích 200lít chứa 0,2kg khí N áp suất khí bar Xác định số áp kế gắn nắp bình nếu: a, Nhiệt độ bình 70C? b, Nhiệt độ bình 1270C? Lời giải: a, Khi nhiệt độ bình 70C áp suất tuyệt đối bình p1: p1 = GRT1 V1 p1 = 0,2.8314.280 = 0,8314.105 N / m = 0,8314 bar 28.0,2 Trong đó: G = 0,2 Kg 8314 R= J / kg K 28 T1 = 273 + t1 = 273 + = 2800 K V = V1 = V2 = 0,2 m Chỉ số áp kế gắn nắp bình: p ck = p − p1 = − 0,8314 = 0,1686 bar b, áp suất tuyệt đối bình p2 nhiệt độ bình 127 0C: p2 = GRT2 V2 p2 = 0,28314.(127 + 273) = 1,1877.105 N / m = 1,1877 bar 28.0,2 Chỉ áp kế gắn nắp bình: p d = p − p = 1,1877 − = 0,1877 bar II PHẦN TRẮC NGHIỆM 8/ Môi chất chất trung gian dùng để thực q trình biến đổi giữa: a Entrơpi entanpi b Hoá nhiệt c Nhiệt công d Nhiệt 9/ Trong máy nhiệt thường thấy mơi chất thể khí chúng có khả thay đổi: a Nhiệt độ lớn b Entrơpi lớn c Thể tích lớn d Entanpi lớn 10/ Khi sai số chấp nhận được, chất khí tự nhiên điều kiện trở thành khí lý tưởng? a Áp suất thấp nhiệt độ cao b Áp suất thấp nhiệt độ bình thường c Ở điều kiện d Áp suất cao nhiệt độ bình thường 11/ Hệ nhiệt động hệ nghiên cứu tính chất gì? a Động lực học b Hoá học c Nhiệt động d Vật lý 12/ Hệ nhiệt động phân chia làm loại: a b c d 13/ Đặc điểm hệ kín là: a Trọng tâm hệ không chuyển động b Khối lượng hệ không đổi c Môi chất không qua ranh giới hệ với môi trường d Tất đáp án 14/ Đặc điểm hệ hở là: a Trọng tâm hệ chuyển động b Môi chất qua ranh giới hệ với môi trường c Khối lượng hệ thay đổi d Tất đáp án 15/ Thông số trạng thái hàm: a Chỉ phụ thuộc vào trạng thái b Không phụ thuộc vào trạng thái c Là hàm trình d Chỉ phụ thuộc vào q trình 16/ Có thơng số trạng thái bản: a b c d 17/ Nội gồm có thành phần: a b c d 18/ Đối với khí lý tưởng nội hàm của: a Bản chất cấu tạo b Nhiệt độ c Thể tích d Áp suất 19/ Trong nghiên cứu hệ nhiệt động, nói tới nội có nghĩa là: a Nội động b Năng lượng đẩy c Nội d Nội nhiệt 20/ Năng lượng đẩy lượng có trong: a Hệ kín b Hệ hở c Hệ đoạn nhiệt d Hệ cô lập 21/ Entanpi có trọng hệ nào: a Hệ hở hệ lập b Hệ kín hệ đoạn nhiệt c Hệ hở hệ đoạn nhiệt d Hệ kín hệ hở 22/ Đối với khí lý tưởng nội phụ thuộc vào: a Thể tích b Nhiệt độ c Bản chất cấu tạo d Áp suất 23/ Trạng thái cân trạng thái thơng số trạng thái hệ có giá trị: a Đồng toàn hệ b Đồng tồn hệ khơng thay đổi theo thời c Không thay đổi theo thời gian d Không đồng tồn hệ 24/ Điều kiện để có thay đổi trạng thái nhiệt động có thay đổi: a Nhiệt công b Công Entanpi c Nhiệt execgi d Nhiệt entropi 25/ Quá trình cân biểu diễn đồ thị trạng thái bằng: a Một hình khối b Một điểm c Một đường cong d Một mặt 26/ Trong trình sau, q trình q trình khơng thuận nghịch: a Quá trình khuyếch tán b Quá trình truyền nhiệt c Q trình có ma sát d Tất đáp án 27/ Nếu phân loại theo đơn vị đo lường vật chất nhiệt dung riêng loại: a b c d 28/ Nếu phân loại theo trình nhiệt động nhiệt dung riêng loại: a b c d 29/ Tỷ số nhiệt dung riêng đẳng áp nhiệt dung riêng đẳng tích là: a Hằng số chất khí b Số Mach c Số mũ đa biến d Số mũ đoạn nhiệt 30/ Hệ nhiệt động gồm loại lượng: a b c d 31/ Có loại cơng: a b c d 32/ Khi thể tích tăng cơng thể tích có giá trị: a Dương b Âm c Tuỳ thuộc vào trình biến đổi d Tuỳ thuộc vào chất khí 33/ Cơng thể tích có trong: a Hệ hở hệ đoạn nhiệt b Hệ kín hệ lập c Hệ hở hệ lập d Hệ kín hệ hở 34/ Khi áp suất tăng cơng kỹ thuật có giá trị: a Tuỳ thuộc vào chất khí b Âm c Tuỳ thuộc vào trình biến đổi d Dương 35/ Cơng kỹ thuật có trong: a Hệ hở b Hệ đoạn nhiệt c Hệ kín d Hệ lập 36/ Biến đổi lượng toàn phần hệ kín biến đổi: a Năng lượng đẩy b Ngoại c Ngoại động d Nội 37/ Biến đổi lượng toàn phần hệ hở tổng biến đổi: a b c d Entrôpi ngoại Entan pi nội Nội lượng đẩy Entanpi ngoại động 38/ Trong hệ kín cơng ngồi bằng: a Cơng thay đổi thể tích b Cơng kỹ thuật c Biến thiên entropi d Biến thiên entanpi 39/ Khí thực khí: a Có lực tương tác phân tử b khơng có trọng lượng c Khơng có kích thước thân d Có độ nén 40/ Qúa trình chuyển hố từ pha rắn sang pha gọi trình: a Ngưng kết b Ngưng tụ c Nóng chảy d Thăng hoa 41/ Khi phương trình trạng thái khí thực thành phương trình trạng thái khí lý tưởng: a Nhiệt độ cao áp suất thấp b Áp suất cao nhiệt độ thường c Áp suất thấp nhiệt độ thường d Nhiệt độ cao áp suất cao 42/ Số mũ đa biến trình đẳng nhiệt bằng: a k b c Vơ d 43/ Số mũ đa biến trình đoạn nhiệt bằng: a Vơ b c d k 44/ Số mũ đa biến trình đẳng áp bằng: a k b c d Vô 45/ Số mũ đa biến trình đẳng tích bằng: a k b c Vơ d 46/ Trên đồ thị T-s nhiệt độ, đường đẳng tích so với đường đẳng áp luôn: a Thoải b Không so sánh c Dốc d Độ dốc 47/ Trên đồ thị p-V, đường cong trình đoạn nhiệt so với đường cong trình đẳng nhiệt a Dốc b Thoải c Không so sánh d Độ dốc 48/ Trong trình đẳng nhiệt, cơng thay đổi thể tích so với cơng kỹ thuật luôn: a Nhỏ b Lớn c Không so sánh d Bằng 49/ Để xác định nhiệt lượng trình nhiệt động ta xác định qua đồ thị: a p-V b I-s c T-s d I-d 50/ Hỗn hợp gồm O2 H2 có thành phần thể tích: rO2 = 30%; rH2 =70% Xác định phân áp suất khí thành phần biết áp suất hỗn hợp p = bar a b c d r02 = 0,2 bar; rH2 = 1,8 bar r02 = 0,8 bar; rH2 = 1,2 bar r02 = 0,6 bar; rH2 = 1,4 bar r02 = 0,7 bar; rH2 = 1,3 bar 51/ Hỗn hợp gồm O2 H2 có thành phần thể tích: rO2 = 30%; rH2 =70% Xác định số chất khí hỗn hợp a 259.46 J/kg0K b 189.95 J/kg0K c 287.76 J/kg0K d 755.82 J/kg0K 52/ Hỗn hợp gồm O2 H2 có thành phần thể tích: rO2 = 30%; rH2 =70% Xác định thành phần khối lượng a gO2 = 32,6%; gH2 = 67,4% b gO2 = 87,3%; gH2 = 12,7% c gO2 = 12,7%; gH2 =87,3% d gO2 = 67.4%; gH2 = 32,6% 53/ Dịng khơng khí thứ có lưu lượng G1 = 100kg/s, nhiệt độ 1500C hỗn hợp với dịng khơng khí thứ hai có lưu lượng G2 = 144000kg/h, nhiệt độ 2000C Xác định nhiệt độ hỗn hợp a 183,6 0C b 164,3 0C c 176,5 0C d 159,8 0C 54/ Trong bình có vách ngăn, ngăn bên trái chứa kg khí O2 nhiệt độ 270C, ngăn bên phải chứa kg N2 nhiệt độ 1270C Hãy xác định nhiệt độ hỗn hợp sau bỏ vách ngăn? a 600C b 900C c 800C d 700C 55/ Dịng khơng khí thứ có khối lượng G1 = 120kg/h, nhiệt độ t1 = 5000C, hỗn hợp với dịng khơng khí thứ hai có khối lượng G2 = 210 kg/h nhiệt độ t2 = 2000C Hãy xác định nhiệt độ hỗn hợp a 3760C b 4150C c 4530C d 3090C 56/ Một bình kín chứa 10 kg khí O2 nhiệt độ 270C Người ta nạp vào bình dịng khí O2 nhiệt độ 370C Hãy xác định nhiệt độ hỗn hợp? a 540C b 380C c 420C d 490C 57/ Xác định thể tích riêng khí N2 điều kiện tiêu chuẩn vật lý Biết áp suất khí 750mmHg a 1.25 kg/m3 b 0,8 m3/kg c 1.25 m3/kg d 0,8 kg/m3 58/ Xác định thể tích riêng khí N2 điều kiện áp suất dư pd = 0,2bar với nhiệt độ t = 1270C Biết áp suất khí 750mmHg a 0.98 kg/m3 b 1.02 kg/m3 c 1.02 m3/kg d 0.98 m3/kg 59/ Khối lượng riêng khí N2 điều kiện tiêu chuẩn vật lý Biết áp suất khí 750mmHg a 1.25 m3/kg b 1.25 kg/m3 c 0,8 m3/kg d 0,8 kg/m3 60/ Khối lượng riêng khí N2 điều kiện áp suất dư pd = 0,2bar với nhiệt độ t = 1270C Biết áp suất khí 750mmHg a 0,8 m3/kg b 1.25 kg/m3 c 1.02 kg/m3 d 0.98 m3/kg 61/ Bình có độ chân khơng 420mmHg Áp suất tuyệt đối bao nhiêu? Biết áp suất khí 768mmHg a 0.464 mH2O b 0.464 at c 0.464 Pa d 0.464 bar 62/ Bình có áp xuất dư 2bar Áp suất tuyệt đối bao nhiêu? Biết áp suất khí 768mmHg a 3,024 mH2O b 3,024 Pa c 3,024 at d 3,024 bar 63/ Một bình tích 0,5m3 chứa khơng khí áp xuất dư 2bar, nhiệt độ 200C Lượng khơng khí cần khỏi bình để áp suất bình có độ chân khơng 420mmHg điều kiện nhiệt độ bình coi khơng đổi Biết áp suất khí 768mmHg a 1.72 kg b 2.54 kg c 1.52 kg d 1.95 kg 64/ 10 kg khơng khí nhiệt độ 270C đốt nóng đến 1270C áp suất khơng đổi Xác định nhiệt lượng a kJ b 1010 kJ c 290 kJ d 720 kJ 65/ 10 kg khơng khí nhiệt độ 270C đốt nóng đến 1270C áp suất không đổi Xác định biến đổi entanpi a 720 kJ b 720 J c 1010 kJ d 1010 J 66/ 10 kg khơng khí nhiệt độ 270C đốt nóng đến 1270C áp suất không đổi Xác định biến đổi nội a 720 J b 290 kJ c 720 kJ d 1010 kJ ... hệ không thay đổi theo thời c Không thay đổi theo thời gian d Khơng đồng tồn hệ 24/ Điều kiện để có thay đổi trạng thái nhiệt động có thay đổi: a Nhiệt công b Công Entanpi c Nhiệt execgi d Nhiệt. .. thực trình biến đổi giữa: a Entrơpi entanpi b Hố nhiệt c Nhiệt công d Nhiệt 9/ Trong máy nhiệt thường thấy mơi chất thể khí chúng có khả thay đổi: a Nhiệt độ lớn b Entrôpi lớn c Thể tích lớn d Entanpi... định hiệu suất nhiệt chu trình Carnot thuận chiều biết nhiệt độ nguồn nóng OC, nhiệt độ nguồn lạnh OC Xác định hệ số làm lạnh chu trình Carnot ngược chiều biết nhiệt độ nguồn nóng OC, nhiệt độ nguồn