Đề thi giữa kì môn nhiệt động lực học kĩ thuật có đáp án

1/ Ki m tra gi a HK II 2007-2008 (27/3/2008)
Th i gian : 45 phút
--------------------------------------------------------------------------------Bài 1 (8 điểm)
Một hỗn hợp khí lý tưởng gồm có 0,35kg N2; 0,125kg O2 và 0,025kg CO2.
Ở trạng thái ban đầu hỗn hợp có nhiệt độ là 370C và thể tích là 300lít. Sau khi
thực hiện quá trình nén đa biến với số mũ n = 1,25 thì nhiệt độ hỗn hợp tăng
thêm 800C. Xác đònh:
1. Áp suất hỗn hợp sau khi nén,
2. Số mũ đoạn nhiệt,
3. Nhiệt lượng trao đổi của quá trình.

Bài 2 (2điểm)
Cho 2,5kg khí Mêtan (CH4) giãn nở người ta nhận được một công thay đổi thể
tích là 650kJ. Trong quá trình giãn nở nội năng của khối khí giảm đi một lượng
là 255kJ. Xác đònh nhiệt lượng trao đổi và độ biến thiên nhiệt độ của quá trình.

ĐÁP ÁN
Bài 1 (8 điểm)
G = G N 2 + G O2 + G CO2 = 0,35 + 0,125 + 0,025 = 0,5 kg
g N2 =
g O2 =

G N2
G
G O2

g CO2 =

G

=

0,35
= 0,7
0,5

=

0,125
= 0,25
0,5

G CO2
G

=

0,025
= 0,05
0,5


μ hh =

p1 =

1
1
=
= 29,456 kg/kmol
g i 0,7 0,25 0,05

∑ μ 28 + 32 + 44
i =1 i
n

GRT1
=
V1

0,5.

8314
(37 + 273)
29,456
= 1,4583 bar
0,3

1. Áp suất hỗn hợp sau khi nén:
n
⎞ n −1

⎛T
p 2 = ⎜⎜ 2 ⎟⎟
⎝ T1 ⎠

1, 25

⎛ 117 + 273 ⎞ 1, 25−1
.p1 = ⎜
.1,4583 = 4,5958 bar
⎟

⎝ 27 + 273 ⎠

2. Số mũ đoạn nhiệt:
n

c phh = ∑ g i c pi = 0,7.
i =1
n

c vhh = ∑ g i c vi = 0,7.
i =1

k=

c phh
c v hh

=

7.4,18
7.4,18
9.4,18
+ 0,25.
+ 0,05.
= 1,00285 kJ/kgK
28
32
44
5.4,18
5.4,18

7.4,18
+ 0,25.
+ 0,05.
= 0,719 kJ/kgK
28
32
44

1,00285
= 1,395
0,719

3. Nhiệt lượng trao đổi:
n−k
Q = Gc vhh
(t 2 − t1 ) = 0,5.0,719 1,25 − 1,395 (80) = −16,656 kJ
n −1
1,25 − 1
Bài 2 (2 điểm)
Nhiệt lượng: Q = ΔU + L tt = −255 + 650 = 395 kJ
Độ biến thiên nhiệt độ:
− 255
ΔU
= −55,77 0 C
Δt = (t 2 − t 1 ) =
=
7.4,18
Gc v
2,5.
16

2/ ĐỀ THI GIỮA HỌC KỲ I (07-08) – DỰ THÍNH
Môn thi
: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT
Ngày thi
: 24/11/2007
Thời gian : 45 phút
(Sinh viên được phép sử dụng tài liệu)
Khảo sát một hỗn hợp khí lý tưởng gồm 3 khí CO2, N2, O2 có thành phần
thể tích lần lượt là 0,05; 0,2; 0,75. Ban đầu hỗn hợp có áp suất p1 = 4 bar, thể
tích V1 = 0,2 m3, nhiệt độ t1 = 80 0C được cho giãn nở đến khi thể tích tăng 1,75
lần so với ban đầu.
Xác đònh áp suất p2, nhiệt độ t2 và công thay đổi thể tích lần lượt theo các
trường hợp sau:
1. Giãn nở theo quá trình đẳng nhiệt,
2. Giãn nở theo quá trình đoạn nhiệt,
3. Giãn nở theo quá trình đa biến với n = 1,25
4. Biểu diễn 3 trường hợp này trên cùng 1 đồ thò p – v và nhận xét công
trao đổi trong 3 trường hợp.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------


ẹaựp aựn
1. ẹaỳng nhieọt:
t 2 = t 1 = 80 0 C
4
p2 =
= 2,2857 bar
1,75

L tt = 4.10 5.0,2. ln(1,75) = 44,769 kJ

2. ẹoaùn nhieọt:
p 2 = 1,8353 bar
T2 = 283,4 K
Ltt = 40,157 kJ

3. ẹa bieỏn:
p 2 = 1,9873 bar

0

T2 = 307 K = 34 C

Ltt = 41,78 kJ


3/ ĐỀ THI GIỮA HỌC KỲ II (06-07) – DỰ THÍNH
Môn thi
: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT
Ngày thi
: 21/04/2007
Thời gian : 45 phút
(Sinh viên được phép sử dụng tài liệu)
Có 0,5 kg không khí ở trạng thái ban đầu có áp suất p1 = 302kPa, nhiệt

độ
t1 = 3500C được làm lạnh theo quá trình đẳng tích đến trạng thái 2 có áp suất
p2 = 100 kPa, sau đó được giãn nở với áp suất không đổi đến trạng thái 3 rồi
được nén đẳng nhiệt để trở về trạng thái ban đầu.

1. Biểu diễn các quá trình trên cùng một đồ thò p – v
2. Xác đònh các thông số trạng thái (p, v, T) tại 1, 2, 3
Tính: độ biến thiên nội năng, độ biến thiên entanpy, độ biến thiên
entropy, công thay đổi thể tích, nhiệt lượng trao đổi của các quá trình.
--------------------------------------------------------------------------------------


4/ ĐỀ KIỂM TRA HỌC KỲ II (06-07)
Môn thi

: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT

Ngày thi

: 02/04/2007

Thời gian

: 45 phút

(Sinh viên được phép sử dụng tài liệu)
----------------------------------------------------------------------------------

Khảo sát một hỗn hợp bao gồm các chất khí CO2 và N2. Cho biết:
- Thành phần khối lượng của khí CO2 là 0,65.
- Lúc ban đầu nhiệt độ, áp suất và thể tích của hỗn hợp lần
lượt là 40oC, 2bar và 175lít.
- Sau khi tiến hành một quá trình, nhiệt độ và áp suất của hỗn
hợp lần lượt là 80oC và 3bar.
a. Xác đònh phân áp suất của mỗi thành phần tại trạng thái đầu và

trạng thái cuối.
b. Xác đònh công và nhiệt lượng trao đổi giữa hệ thống và môi
trường.
c. Kiểm tra đònh luật 1.
-------------------------------------------------------------------------------


ĐÁP ÁN

1. Xác đònh phân áp suất:
Trạng thái 1:
pCO = 1,083 bar
2

p N 2 = 0,917 bar

Trạng thái 2:
pCO = 1,625 bar
2

p N 2 = 1,375 bar

2. Xác đònh công và nhiệt lượng trao đổi:
p1V1 = GRT1 ⇒ Ghh = 0,493157 kg
⇒ n = 1,42169

Công trao đổi:
Ltt = −11,66775 kJ

L kt = n.L tt = 1,42169.(− 11,66775) = −16,58798 kJ

→ Hệ thống nhận công

Nhiệt lượng trao đổi:
Q = Ghh .cvhh

n−k
(T2 − T1 ) = 3,014437 kJ
n −1

→ Hệ thống nhận nhiệt
3. Kiểm tra đònh luật 1:
ΔU = G hh c vhh (T2 − T1 ) = 0,493157.0,6935.(80 − 40) = 13,68017 kJ


5/ ĐỀ THI GIỮA HỌC KỲ III (06-07)
Môn thi

: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT

Ngày thi

: 28/07/2007

Thời gian

: 40 phút

(Sinh viên được phép sử dụng tài liệu)
Khảo sát một hệ thống nhiệt động làm việc với chất môi giới là không

khí.
Từ trạng thái ban đầu có p1 = 1 bar, t1 = 300C, V1 = 0,007 m3 không khí được
nén theo quá trình đoạn nhiệt đến trạng thái 2 có V2 = 0,001 m3. Sau đó không
khí được cấp nhiệt theo quá trình đẳng tích đến trạng thái 3 có áp suất p3 = 24
bar rồi giãn nở sinh công theo quá trình đoạn nhiệt đến trạng thái 4 có nhiệt độ
t4 = 2040C.
1. Xác đònh các thông số (p, V, T) tại các điểm 1, 2, 3, 4.
2. Xác đònh nhiệt lượng cấp cho quá trình 2 – 3 và công sinh ra của quá
trình 3 – 4,
3. Biểu diễn tất cả các quá trình trên cùng đồ thò p – v.

Giải
1. Xác đònh các thông số:
Trạng thái 1:
p1 = 1 bar
T1 = 30 + 273 = 303 K
V1 = 0,007 m3
Trạng thái 2:
Quá trình 1 – 2: đoạn nhiệt
V2 = 0,001 m3
k

k

⎛V ⎞
p 2 ⎛ V1 ⎞
⎛ 0,007 ⎞
⎟⎟ → p 2 = p1 ⎜⎜ 1 ⎟⎟ = 1.⎜
= ⎜⎜
⎟

p1 ⎝ V2 ⎠
⎝ 0,001 ⎠
⎝ V2 ⎠
T2 ⎛ V1 ⎞
⎟
=⎜
T1 ⎜⎝ V2 ⎟⎠
387 0C

k −1

⎛V ⎞
→ T2 = T1 ⎜⎜ 1 ⎟⎟
⎝ V2 ⎠

k −1

1, 4

= 15,245 bar
1,4 −1

⎛ 0,007 ⎞
= (30 + 273)⎜
⎟
⎝ 0,001 ⎠

= 660

K

=


Trạng thái 3:
Quá trình 2 – 3: đẳng tích
p3 = 24 bar
V3 = V2 = 0,001 m3
p
T3 p 3
24
(660 ) = 1039 K = 766 0C
=
→ T3 = 3 T2 =
p2
T2 p 2
15,245
Trạng thái 4:
Quá trình 3 – 4: đoạn nhiệt
T4 = 204 + 273
= 477 K
1
V4 ⎛ T3
=⎜ ⎟
V3 ⎜⎝ T4 ⎟⎠

⎞ k −1

k
k

⎞ −1

p 4 ⎛ T4
=⎜ ⎟
p 3 ⎜⎝ T3 ⎟⎠

1
k
⎞ −1

⎛T
→ V4 = V3 .⎜⎜ 3 ⎟⎟
⎝ T4 ⎠

k
k
⎞ −1

⎛T
→ p 4 = p 3 .⎜⎜ 4 ⎟⎟
⎝ T3 ⎠

1

⎛ 1039 ⎞ 1,4−1
= 0,007 m3
= 0,001.⎜
⎟
⎝ 477 ⎠
1,4

⎛ 477 ⎞ 1,4−1
= 24.⎜
= 1,5735 bar
⎟
⎝ 1039 ⎠

2. Khối lượng không khí:
pV
10 5.0,007
= 0,008 kg
p1V1 = GRT1 → G = 1 1 =
RT1 8314
(30 + 273)
29
Nhiệt lượng cấp vào:
5.4,18
Q 23 = Gc v (T3 − T2 ) = 0,008.
(1039 − 660 ) = 2,185 kJ
29
Công sinh ra:
5.4,18
L 34 = −ΔU = −Gc v (T4 − T3 ) = −0,008.
(477 − 1039 ) = 3,24 kJ
29
L kt 34 = k.L 34 = 1,4.3,24 = 4,536 kJ
---------------------------


6/

ĐỀ KIỂM TRA GIỮA HỌC KỲ II (2005-2006)
Môn thi : NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT
Ngày thi : 29/03/2006
Thời gian : 45 phút.
(Sinh viên được phép sử dụng tài liệu)

Sinh viên chọn làm 1 bài trong 2 bài dưới đây:
Bài 1
Một bình chứa không khí có thể tích V = 3,5 m3; ban đầu nhiệt độ t1 = 32
0
C,
áp kế trên bình chỉ 0,5 bar. Người ta nạp thêm vào bình 20 kg không khí thì thấy
nhiệt độ trong bình tăng thêm 48 0C. Xác đònh:
1. Số chỉ của áp kế sau khi nạp.
2. Sau khi nạp xong người ta làm lạnh bình bằng cách lấy đi một nhiệt lượng
là
760 kJ. Xác đònh nhiệt độ không khí và số chỉ áp kế sau khi làm lạnh.
3. Biểu diễn quá trình làm lạnh trên đồ thò p-v và T-s
Cho áp suất khí quyển pkq = 100 kPa

Bài 2
Khảo sát một khối CO2 lúc ban đầu có V1 = 20 lít, p1 = 3 bar và t1 = 45 0C.
Sau khi cấp vào một công 0,5 kJ người ta thấy hệ thống nhả ra một nhiệt lượng
là 0,25 kJ và tiến đến trạng thái 2 (có áp suất p2 và nhiệt độ t2). Xác đònh áp
suất và nhiệt độ của khối khí tại trạng thái 2, nói rõ đặc điểm của quá trình đang
khảo sát.
-----------------------------------------------------------------------------------------

ĐÁP ÁN
Bài 1
p1 = 0,5 + 1 = 1,5 bar
p1V = G1RT1 ⇒ G1 =

p1V
1,5.105 .3,5
=
= 6 kg
RT1 8314
(32 + 273)
29

G 2 = G1 + 20 = 6 + 20 = 26 kg
G RT
p 2 V = G 2 RT2 ⇒ p 2 = 2 2 =
V

26.

8314
(80 + 273)
29
= 751782 N/m2 ≈ 7,52
3,5

bar
Áp kế chỉ:

p d 2 = p 2 − p kq = 7 ,52 − 1 = 6 ,52 bar

Nhiệt độ không khí sau khi làm lạnh:
Q
Q = G 2 c v (t 3 − t 2 ) ⇒ t 3 =
+ t2 =
G 2c v

p 3 V = G 2 RT3 ⇒ p 3 =

G 2 RT3
=
V

26.

− 760
+ 80 = 39 ,44 0C
5.4 ,18
26.
29

8314
(39,44 + 273)
29
= 665316 ,6
3,5

6,653 bar
Áp kế chỉ:

p d 3 = p 3 − p kq = 6 ,653 − 1 = 5,653 bar

N/m2

≈


T2

p2

T3

p3

v

Baøi 2
Kh i l

G=

ng c a kh i CO2 đang kh o sát:

p1.V1
3.10 5.0,02.44
=
= 0,0998 kg
R.T1
8314.318

Ta có các công th c sau:
T2 − T1
1− n
n−k
Q = G.cv.
.(T2-T1)
n −1

W = G.R.

T đó:
T2 − T1
− 500.44
=
= -26,514419 K
1− n
0,0998.8314

n−k
− 0,25.44
.(T2-T1) =
= -3,766932 K
n −1
0,0998.7.4,18

q23
s3

s2

K t qu :

n−k
n−k
.(T2-T1) =
.(1 – n).( -26,514419 K) = -3,766932 K
n −1
n −1

n = 1,1579289
Suy ra:
T2 = (273,15 + 45) – 26,514419.(1 – 1,1579289) = 322,337 K
log(T2 / T1 )
n −1
=
= 0,1363891
n
log(p 2 / p1 )

⎛ p2 ⎞
⎜⎜ ⎟⎟
⎝ p1 ⎠

0,1363891

=

T2

= 1,01316
T1

Suy ra:
p2 = 3,30181 bar
Quá trình kh o sát là quá trình đa bi n có n = 1,1579289


7/ ĐỀ THI GIỮA HỌC KỲ III (05-06)
Môn thi

: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT

Ngày thi

: 23/07/2006

Thời gian

: 45 phút

(Sinh viên được phép sử dụng tài liệu)
Bài 1 (5 điểm)
Một piston-xylanh bên trong chứa một khí lý tưởng ở trạng thái ban đầu có p1 =
0,5 MPa, V1 = 100 lít được giãn nở từ từ đến trạng thái 2 có V2 = 250 lít. Giữa áp
n

suất và thể tích có quan hệ pV = const. Xác đònh công giãn nở của khối khí trong
các trường hợp sau:
1. n = 1,35

2. n = 1
3. n = 0
4. Biểu diễn tất cả các quá trình trên cùng đồ thò p – v. Nhận xét

Bài 2 (5 điểm)
Khảo sát một lò hơi có năng suất G = 40 kg/s. Cho biết quá trình cấp nhiệt
trong lò hơi là đẳng áp từ trạng thái ban đầu có p1 = 100 bar, t1 = 160 0C đến trạng
thái
2
có
0
t2 = 550 C. Xác đònh:
1. Entanpy, entropy của nước và hơi nước ở trạng thái đầu và cuối.
2. Công suất nhiệt cung cấp cho lò hơi (kW).
3. Biểu diễn quá trình trên đồ thò p – v, T – s.
----------------------------------------------------------CHÚ Ý: SINH VIÊN NỘP LẠI ĐỀ THI


ĐÁP ÁN

Bài 1
1. Trường hợp: n = 1,35
n

n

1,35

⎛V ⎞
p 2 ⎛ V1 ⎞

⎛ 0,1 ⎞
⎟⎟ ⇒ p 2 = p1 .⎜⎜ 1 ⎟⎟ = 5.⎜
= ⎜⎜
⎟
p1 ⎝ V2 ⎠
⎝ 0,25 ⎠
⎝ V2 ⎠
(1đ)

= 1,45 bar

p 2 V2 − p1V1 (1,45.0,25 − 5.0,1).10 5
=
= 39286 J = 39,286 kJ
L tt =
1− n
1 − 1,35

(1đ)

2. Trường hợp n = 1: đẳng nhiệt
L tt = p1V1 ln

V2
⎛ 0,25 ⎞
= 5.10 5.0,1. ln⎜
⎟ = 45814,5 J = 45,8145 kJ
V1
⎝ 0,1 ⎠

(1đ)
3. Trường hợp n = 0: đẳng áp
L tt = p(V2 − V1 ) = 5.10 5.(0,25 − 0,1) = 75000 J = 75 kJ

(1đ)
4. Đồ thò (1đ)

p
n=0
n=1
n = 1,35

v1
t2 = 5500C
→ i1 = 3496,5 kJ/kg

v2

v

Bài 2 (5đ)
1. Trạng thái 1: Lỏng chưa
sôi
p1 = 100 bar → ts(p1) = 310,96 0C
t1 = 160 0C < ts
→ i1 = 681 kJ/kg
2. Trạng thái2: Hơi quá
nhiệt
p2 = p1 = 100 bar

3. Nhiệt lượng cung cấp (quá trình đẳng áp)
Q = G.(i2 − i1 ) = 40.(3496,5 − 681) = 112620 kW =112 MW


4. Ñoà thò:
p

T

K

1

K

2

2

p1 = p2

p1 = p2
1
x=0

x=1

v

x=0

x=1

s


8/ ĐỀ THI GIỮA HỌC KỲ
Môn thi : NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT
Ngày thi : 30/03/2005
Thời gian : 45 phút.
(Sinh viên được phép sử dụng tài liệu & máy tính)
Bài 1: Cho hỗn hợp khí lý tưởng gồm 2 khí O2 và khí A. Biết khối lượng và
thành phần khối lượng của khí O2 trong hỗn hợp là 1,5kg và 30%. Thể tích,
nhiệt độ và áp suất của hỗn hợp lần lượt là 1m3; 47oC và 4,5727bar. Hãy xác
đònh
a. Hai công thức hoá học cóthể có của khí A. Biết khí A là khí 2 nguyên tử
(3 điểm)
b. Thành phần thể tích của từng khí
(1 điểm)
Bài 2: Khảo sát một khối khí O2 có thể tích ban đầu là V1=0,5m3; nhiệt độ
t1=27oC; G=0,8kg. Sau đó người ta nén khối khí này đến trạng thái 2 có
V2=0,2m3; t2=87,5oC.
Hãy xác đònh:
a. Đặc điểm quá trình đang khảo sát

(2 điểm)

b. Nhiệt lượng của quá trình. Nhận xét

(2 điểm)

c. Công của quá trình. Nhận xét

(1 điểm)

d. Kiểm tra lại đònh luật 1

(1 điểm)

-----------------------------------------------------------


ĐÁP ÁN
Bài 1:
Khối lượng hỗn hợp: G=1,5/0,3= 5kg
p suất hỗn hợp: p=4,5727bar
Phân tử lượng của hỗn hợp:

R=

PV 4,5727.1.10 5
=
= 285,79375 J/kgK
5.320
GT

Phân tử lượng hỗn hợp:

μ=

8314
= 29,0909 kg/kmol
R

Mà μ =

1
0,3 0,7
+
32 μ A

→ μ A = 28

Vậy A có thể là CO hoặc N2
b. Thành phần thể tích

gO2 =

0,3.29,0909
μi
= 0,273
ri → ro 2 =
32
μ

→ rA = 1 − 0,273 = 0,727

Bài 2:
T ⎛V ⎞
a. 2 = ⎜⎜ 1 ⎟⎟

T1 ⎝ V2 ⎠

n −1

360,5
300 = 1,2
→ n =1+
0,5
ln
0,2
ln

Quá trình khảo sát là quá trình đa biến
b. Q = Gc v

20,9 1,2 − 1,4
n−k
ΔT = 0,8.
.60,5 = −31,6kJ Nhả nhiệt
.
32 1,2 − 1
n −1


c. W =

8314
GR (T1 − T2 )
(− 60,5).103 = −62,9kJ Nhaän coâng
= 0,8.

32.0,2
n −1

d. ΔU = Gc v ΔT = 1.

20,9
60,5 = 31,6kJ
32


9/ ĐỀ THI GIỮA HỌC KỲ III (04-05)
Môn thi

: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT

Ngày thi

: 23/07/2005

Thời gian

: 45 phút

(Sinh viên được phép sử dụng tài liệu & máy tính)
Một xylanh có đường kính d = 200 mm chứa hỗn hợp khí lý tưởng có
thành phần khối lượng như sau: g CO2 = 3%; g O2 = 21%; g N 2 = 76%. Ban đầu
hỗn hợp khí có thể tích V1 = 11 lít, áp suất p1 = 0,3 MPa, nhiệt độ t1 = 15 0C.
Sau khi trải qua một quá trình nhiệt động, ta thấy nội năng của hỗn hợp khí tăng
lên một lượng là 2000 J.
Tính lực tác dụng lên piston, công thay đổi thể tích, công kỹ thuật và

nhiệt lượng trao đổi vào cuối quá trình nếu xảy ra các trường hợp sau đây:
Trường hợp 1 - Piston không dòch chuyển.
Trường hợp 2 - Áp suất không thay đổi so với ban đầu. Trong trường
hợp này piston dòch chuyển vào hay ra một đoạn là bao nhiêu?
----------------------------------------------------------CHÚ Ý: SINH VIÊN NỘP LẠI ĐỀ THI


ĐÁP ÁN

μ hh =

g CO2
μ CO2

+

1
g O2
μ O2

+

g N2

1
= 29,08 kg/kmol
0,03 0,21 0,76
+
+
44

32
28

=

μ N2

p1V1
3.10 5.0,011
=
= 0,04 kg
G=
8314
RT1
(15 + 273)
29,08

c vhh = g CO2 .c vCO + g O2 .c vO + g N 2 .c v N
2

= 0,03

2

(0.5 điểm)

(0.5 điểm)

2

7.4,18
5.4,18
5.4,18
+ 0,21
+ 0,76
= 0,72439 kJ/kgK
44
32
28

(0.5 điểm)

2
ΔU
=
+ 15 = 84 0C
G.c v hh 0,04.0,72439

(0.5 điểm)

ΔU = G.c v hh (t 2 − t 1 ) ⇒ t 2 =

1. Piston không dòch chuyển so với ban đầu ⇒ quá trình đẳng tích

T2 p 2
T
(84 + 273) .3 = 3,71785 bar
=
⇒ p 2 = 2 .p1 =
(15 + 273)

T1 p1
T1

(0.5 điểm)

2
πd 2
5 3,14.(0,2 )
F2 = p 2 .
= 3,71875.10
= 11676,875 N = 11,677 kN
4
4

(0.5 điểm)

L tt = 0

(0.5 điểm)

L kt = V(p 2 − p1 ) = 0,011.(3,71875 − 3).10 5 = 790,625 J = 0,7906 kJ

(0.5 điểm)

Q = ΔU = 2 kJ

(0.5 điểm)

2. Áp suất không thay đổi so với ban đầu ⇒ quá trình đẳng áp p 2′ = p1 = 3 bar

3,14(0,2 )2
= 9420 N = 9,42 kN
F2′ = p 2′ .S = 3.10 .
4
5

T2 V2
T
(84 + 273) .0,011 = 0,013635 m3
=
⇒ V2 = 2 .V1 =
(15 + 273)
T1 V1
T1

(0.5 điểm)

(0.5 điểm)


L tt = p.(V2 − V1 ) = 3.10 5 (0,013635 − 0,011) = 790,6 J = 0,7906 kJ

(0.5 điểm)

L kt = 0

(0.5 điểm)

c phh = g CO2 .c pCO + g O2 .c pO + g N 2 .c p N
2

= 0,03.

2

2

9.4,18
7.4,18
7.4,18
+ 0,21.
+ 0,76.
= 1,012 kJ/kgK
44
32
28

Q = G.c phh Δt = 0,04.1,012.69 = 2,79312 kJ

Tính độ dòch chuyển của piston:
V2 = 0,013635 m
V1 = 0,011 m

3

3

⇒ ΔV = V2 – V1 = 0,002635 m

3

πd 2
ΔV 0,002635.4
ΔV = Δl.
⇒ Δl =
=
= 0,08392 m = 83,92 mm
4
πd 2 3,14.(0,2 )2
4
Vậy piston dòch chuyển ra một đoạn là 83,92 mm.

(0.5 điểm)
(0.5 điểm)