1) Định nghĩa cỏc khỏi niệm sau đõy : chu trỡnh nhiệt động, chu trỡnh nhiệt động thuận nghịch, chu trỡnh nhiệt động hở, chu trỡnh nhiệt động kớn ?
2) Biểu diễn chu trỡnh Carnot trờn đồ thị cụng và đồ thị nhiệt ? Lập cụng thức hiệu suất nhiệt của chu trỡnh Carnot ηcarnot = f(T1, T2) và chứng minh rằng : ηcarnot chỉ phụ
thuộc vào nhiệt độ nguồn núng T1 và nhiệt động nguồn lạnh T2 ?
3) Chứng minh rằng : hiệu suất nhiệt của chu trỡnh Carnot (ηcarnot) cao hơn hiệu suất nhiệt của bất kỳ chu trỡnh của động cơ nhiệt nào khỏc cú cựng nhiệt độ nguồn núng (T1) và nguồn lạnh (T2) ?
4) Thiết lập chu trỡnh nhiệt động của động cơ đốt trong trờn cơ sở chu trỡnh Carnot và cỏc hạn chế kỹ thuật ?
5) Biểu diễn chu trỡnh lý thuyết của động cơ xăng trờn đồ thị cụng, đồ thị nhiệt và lập cụng thức hiệu suất nhiệt của chu trỡnh lý thuyết của động cơ xăng ?
6) Phõn tớch và biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất nhiệt của động cơ xăng vào tỷ số
nộn (ε) và tớnh chất của mụi chất cụng tỏc (k) ?
7) Biểu diễn chu trỡnh lý thuyết của động cơ diesel trờn đồ thị cụng, đồ thị nhiệt và lập cụng thức hiệu suất nhiệt của chu trỡnh lý thuyết của động cơ diesel ?
8) Phõn tớch và biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất nhiệt của động cơ diesel vào tỷ số
nộn (ε), phương phỏp cấp nhiệt (ψ, ρ) và tớnh chất của mụi chất cụng tỏc (k) ?
9) So sỏnh chu trỡnh cấp nhiệt đẳng tớch với chu trỡnh cấp nhiệt đẳng ỏp về phương diện hiệu quả kinh tế ?
10) Phõn tớch và biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất nhiệt của động cơ xăng vào tỷ số
BÀI TẬP CHƯƠNG 5
Bài tập 5-1 : Chu trỡnh carnot được thực hiện nhờ 2 nguồn nhiệt cú nhiệt độ Tmax
= 900 0K, Tmin = 300 0K. Áp suất lớn nhất mà chu trỡnh đạt được là pmax = 60 bar, ỏp suất nhỏ nhất pmin = 1 bar. MCCT là khớ lý tưởng với m = 1 kg và k = 1,4.
1) Biểu diễn chu trỡnh trờn đồ thị cụng và đồ thị nhiệt ?
2) Thụng số trạng thỏi (p, v, T) ở cỏc điểm đặc trưng của chu trỡnh ? 3) Lượng nhiệt mà MCCT nhận và thải ra (q1, q2) ?
4) Cụng chu trỡnh (w) ? 5) Hiệu suất nhiệt (η)?
Bài tập 5-2 : Mỏy nộn một cấp lý tưởng nộn khụng khớ từ ỏp suất p1 = 1 at, nhiệt
độ t1 = 27 0C đến ỏp suất p2 = 8 at. Năng suất mỏy nộn V = 100 m3/h, độ tăng nhiệt độ
nước làm mỏt mỏy nộn ∆tm = 13 0C, nhiệt dung riờng của nước cm = 4180 J/kg.deg. Xem quỏ trỡnh nộn là đa biến cú n = 1,2, khụng khớ là khớ lý tưởng cú khối lượng phõn tửà = 29, nhiệt dung riờng mol đẳng tớch càv = 20,9 kJ/kmol.deg, nhiệt dung riờng mol đẳng ỏp càp = 29,3 kJ/kmol.deg, chỉ số nộn đoạn nhiệt k = 1,4.
1) Biểu diễn chu trỡnh nhiệt động trờn đồ thị cụng ? 2) Xỏc định cụng suất lý thuyết của mỏy nộn (N) ? 3) Xỏc định lưu lượng nước làm mỏt mỏy nộn (mm) ?
Bài tập 5-3 : Mỏy nộn một cấp cú tỷ số giữa thể tớch chết Vc và dung tớch cụng tỏc Vs là ω = Vc/Vs = 0,05. Nộn lượng khụng khớ V = 400 m3/h từ ỏp suất pa = 1 bar, nhiệt độ ta = 20 0C đến ỏp suất pc = 7 bar. Cỏc quỏ trỡnh nộn và dón nở là quỏ trỡnh đa biến với n = 1,3. Hiệu suất hiệu dụng của mỏy nộn ηN = 0,7. Xem khụng khớ lý tưởng cú khối lượng phõn tửà = 29.
1) Biểu diễn chu trỡnh trờn đồ thị cụng ?
2) Xỏc định cụng suất tiờu thụ cho mỏy nộn (N) ?
3) Xỏc định thể tớch riờng của khụng khớ tại cỏc điểm đặc trưng ? 4) Hiệu suất thể tớch của mỏy nộn (ηv) ?
Bài tập 5-4 : Động cơ xăng 1 xylanh cú dung tớch cụng tỏc VS = 0,006 m3, thể tớch buồng đốt VC = 0,001 m3. Chu trỡnh trỡnh lý thuyết bao gồm cỏc quỏ trỡnh : nộn đoạn nhiệt (a-c), cấp nhiệt đẳng tớch (c-z), dón nởđoạn nhiệt (z-b) và nhả nhiệt đẳng tớch (b-a).
ta = 20 0C, pa = 1 bar, pz = 25 bar. Mụi chất cụng tỏc là khớ lý tưởng cú chỉ sốđoạn nhiệt k = 1,4, khối lượng phõn tửà = 29, nhiệt dung riờng đẳng tớch càv = 20,9 kJ/kmol.deg.
1) Biểu diễn chu trỡnh trờn đồ thị cụng và đồ thị nhiệt ?
2) Thụng số trạng thỏi (p, v, T) ở cỏc điểm đặc trưng của chu trỡnh ? 3) Lượng nhiệt mà MCCT nhận và thải ra (Q1, Q2) ?
4) Cụng chu trỡnh (W) ? 5) Hiệu suất nhiệt (η)?
Bài tập 5-5 : Chu trỡnh lý thuyết của động cơ diesel bao gồm cỏc quỏ trỡnh : nộn
đoạn nhiệt a - c, cấp nhiệt đẳng ỏp c - z, dón nở đoạn nhiệt z - b, nhả nhiệt đẳng tớch b - a. Mụi chất cụng tỏc là khớ lý tưởng cú khối lượng m = 1 kg, phõn tử lượng à = 29, nhiệt dung riờng đẳng ỏp càp = 29,3 kJ/kmol.deg, chỉ sốđoạn nhiệt k = 1,4.
Biết : pa = 1 bar; ta = 20 0C; tỷ số nộn ε = va/vc = 12,7; tỷ số dón nở ban đầu ρ = vz/vc = 2 1) Biểu diễn chu trỡnh trờn đồ thị cụng và đồ thị nhiệt ? 2) Thụng số trạng thỏi (p, v, T) ở cỏc điểm đặc trưng của chu trỡnh ? 3) Lượng nhiệt mà MCCT nhận và thải ra (Q1, Q2) ? 4) Cụng chu trỡnh (W) ? 5) Hiệu suất nhiệt (η)?