ĐỀ CƯƠNG ÔN THI kĨ THUẬT NHIỆT

ĐỀ CƯƠNG ÔN THI MÔN NHIỆT KỸ THUẬT
Phần I: Lý thuyết
Câu 1: Trình bày các khái niệm: máy nhiệt, mơi chất, hệ nhiệt động và phân loại hệ
nhiệt động?
Câu 2: Trình bày các thơng số trạng thái của mơi chất.
Câu 3: Khái niệm về quá trình nhiệt động?
Câu 4: Phân biệt các loại nhiệt dung riêng và cách tính nhiệt.
Câu 5: Phân biệt nhiệt dung riêng của khí lý tưởng và nhiệt dung riêng của khí
thực.
Câu 6: Các dạng năng lượng trong hệ nhiệt động.
Câu 7: Xây dựng công thức tính cơng thay đổi thể tích, cơng kỹ thuật và cơng
ngồi trong hệ nhiệt động (vẽ hình minh họa)
Câu 8: So sánh sự khác nhau giữa khí lý tưởng và khí thực
Câu 9: Giải thích phương trình trạng thái của khí lý tưởng và khí thực
Câu 10: Giải thích các q trình nhiệt động cơ bản của khí lý tưởng: Q trình đa
biến, q trình đẳng áp, đẳng tích, đẳng nhiệt và đoạn nhiệt.
Câu 11: Xác định hiệu suất nhiệt của chu trình Carnot và ý nghĩa của chu trình này.
Câu 12: Trình bày các chỉ số để đánh giá chu trình làm việc.
Câu 13: Những giả thiết về chu trình lý tưởng thuận chiều và ý nghĩa của việc
nghiên cứu chu trình lý tưởng.
Câu 14: Xác định hiệu suất nhiệt và áp suất trung bình của chu trình cấp nhiệt hỗn
hợp và chu trình cấp nhiệt đẳng tích.
Câu 15: Khái niệm các hình thức trao đổi nhiệt (dẫn nhiệt, Truyền nhiệt)? Điều
kiện xảy ra các hình thức trao đổi nhiệt đó.
Phần II: Bài tập
1. Xác định thể tích riêng và khối lượng riêng của khí N 2 ở điều kiện tiêu chuẩn vật
lý và điều kiện áp suất dư p d = 0,2bar với nhiệt độ t = 127 0C. Biết áp suất khí
quyển 750mmHg.


2. Một bình có thể tích 0,5m 3 chứa khơng khí ở áp xuất dư 2bar, nhiệt độ 20 0C.

Lượng khơng khí cần thốt ra khỏi bình là bao nhiêu để áp suất trong bình có độ
chân khơng 420mmHg trong điều kiện nhiệt độ trong bình coi như khơng 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?
4. Xác định thế tích riêng, khối lượng riêng của khí ở điều kiện tiêu chuẩn và ở
điều kiện có áp suất dư là 1,2 at, nhiệt độ 227OC. Biết áp suất khí quyển là 760 mm
Hg ở 0OC.
5. Một bình có thể tích 0,6 m 3 chứa khơng khí ở áp suất dư 2,2 bar, nhiệt độ 20 OC.
Lượng khơng khí cần thốt ra khỏi bình là bao nhiêu để áp suất trong bình có độ
chân khơng 420 mm Hg trong điều kiện nhiệt độ trong bình xem như khơng đổi.
Biết áp suất khí trời là 760 mm Hg.
6. Một bình thế tích 250 lít chứa 0,4 kg khí , áp suất khí quyển là 1 bar.
a. Nếu nhiệt độ trong bình là 17 OC thì chỉ số chân khơng kế gắn trên nắp
bình là bao nhiêu?
b. Nếu nhiệt độ trong bình là 147OC thì chỉ số áp kế là bao nhiêu?
7. Xylanh có đường kính d = 500mm chứa khơng khí có thể tích 0,09 m 3, áp suất
3,6 at, nhiệt độ 25OC. Nếu khơng khí nhận nhiệt trong điều kiện pittông chưa kịp
dịch chuyển và nhiệt độ khơng khí tăng tới 498 OC. Hỏi lực tác dụng lên mặt
pittơng và khối lượng khơng khí có trong xylanh là bao nhiêu?
8. Người ta đốt nóng 1,2 kg khơng khí trong điều kiện áp suất khơng đổi
2 bar, từ nhiệt độ 20OC đến 130OC. Tính thể tích cuối, lượng nhiệt, cơng thay đổi
thể tích, lượng thay đổi nội năng entrơpi.
9. Khi nén đẳng nhiệt 1,8 kilơmol khí hêli cần thải một lượng nhiệt 4100kJ. Xác
định thể tích đầu và cuối q trình, áp suất cuối và cơng thay đổi thể tích của q
trình nén nếu q trình được tiến hành ở nhiệt độ 30OC và áp suất 6,5 bar.
10. Khơng khí có thể tích 2,68 m3, nhiệt độ 25OC, áp suất 1 bar, khi bị nén đoạn
nhiệt khơng khí nhận cơng thay đổi thể tích 501 kJ. Xác định nhiệt độ cuối, sự thay

đổi nội năng và entanpi.


11. 1,5 kg khơng khí được nén đa biến n = 1,3 trong 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 khi nén,
lượng biến đổi nội năng, lượng nhiệt cần làm mát, công giãn nở và cơng kỹ thuật
của q trình nén.
12. Xác định hiệu suất nhiệt của chu trình Carnot thuận chiều khi biết nhiệt độ của
nguồn nóng OC, nhiệt độ của nguồn lạnh OC. Xác định hệ số làm lạnh của chu trình
Carnot ngược chiều khi biết nhiệt độ của nguồn nóng OC, nhiệt độ của nguồn lạnh
O
C.
13. Chu trình lý tưởng của động cơ đốt trong cấp nhiệt đẳng tích có nhiệt độ vào là
20OC tỷ số nén 7,3, tỷ số tăng áp là 2,33. Hãy xác định công và hiệu suất nhiệt của
chu trình với mơi chất là 1,4 kg khơng khí.

Bài 1:
Xác định thể tích riêng và khối lượng riêng của khí N 2 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.
Lời giải:
Điều kiện tiêu chuẩn vật lý:
p0 = 760 mmHg; t0 = 00C.


* ở điều kiện tiêu chuẩn vật lý thể tích riêng v0 và khối lượng riêng ρ0 của N2 được xác
định từ phương trình trạng thái:
p0. v0 = R.T0
R.T0
p0

8314 8314
R=
=
J / kg 0 K
µN
28
v0 =

2

T0 = t0 + 273 = 0 + 273 = 2730K
760 5
.10 N / m 2
750
p0 =
8314.273
760 5
28.
.10
750
v0 =
= 0,8 m3/kg

Do đó:

ρ0 =

1
1
=

= 1,25 m 3 / kg
v 0 0,8

* ở điều kiện pd = 0,2bar nhiệt độ t = 127 0C thể tích riêng v và khối lượng riêng ρ của N2
cũng được xác định tương tự:
v =

R.T
p

T = t + 273 = 127 + 273 = 4000K

p = p 0 + p d = 1.10 5 + 0,2.10 5 = 1,2.10 5 N / m 2
8318.400
= 0,98 m 3 / kg
5
28.1,2.10
1
1
ρ= =
= 1,02 kg / m 3
v 0,98
v=

Bài 2:
Một bình có thể tích 0,5m3 chứa khơng khí ở áp xuất dư 2bar, nhiệt độ 200C. Lượng
khơng khí cần thốt ra khỏi bình là bao nhiêu để áp suất trong bình có độ chân khơng
420mmHg trong điều kiện nhiệt độ trong bình coi như khơng đổi. Biết áp suất khí quyển
768mmHg.
Lời giải:

Lượng khơng khí thốt ra khỏi bình G:
G = G1 - G2

ở đây: G1, G2 là lượng khơng khí có trong bình lúc đầu và sau khi lấy khơng khí ra khỏi
bình, được xác định từ phương trình trạng thái:
p1. V1 = G1. R. T1
p2. V2 = G2. R.T2
G1 =

p1 .V1
R.T1

G2 =

p 2 .V2
R.T2

V1 = V2 = V = 0,5 m 3
8314 8314
R=
=
= 287 J / kg 0 K
µ
29
T = T1 = T2 = 273 + t = 273 + 20 = 293 0 K
G=

p1V p 2 V

V
−
=
(p − p2 )
RT
RT
RT 1

p1 = p d1 + p 0 = ( 2 +
p 2 = p 0 − p ck =
2

G=

768
).105 = 3,024.105 N / m 2
750

(768 − 420)
.105 = 0,464.105 N / m 2
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 2 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?
Lời giải:
a, Khi nhiệt độ trong bình là 70C áp suất tuyệt đối trong bình p1:
p1 =

GRT1
V1


p1 =

0,2.8314.280
= 0,8314.105 N / m 2 = 0,8314 bar
28.0,2

Trong đó:
G = 0,2 Kg
8314
R=
J / kg 0 K
28
T1 = 273 + t1 = 273 + 7 = 2800 K
V = V1 = V2 = 0,2 m 3

Chỉ số áp kế gắn trên nắp bình:
p ck = p 0 − p1 = 1 − 0,8314 = 0,1686 bar.

b, áp suất tuyệt đối trong bình p2 khi nhiệt độ trong bình là 127 0C:
p2 =

GRT2
V2

p2 =

0,28314.(127 + 273)
= 1,1877.105 N / m 2 = 1,1877 bar
28.0,2

Chỉ áp kế gắn trên nắp bình:
p d = p 2 − p 0 = 1,1877 − 1 = 0,1877 bar.

II PHẦN TRẮC NGHIỆM
8/ Môi chất là chất trung gian dùng để thực hiện quá trình biến đổi giữa:
a Entrơpi và entanpi
b Hố năng và nhiệt năng
c Nhiệt và công
d Nhiệt năng và cơ năng
9/ Trong các máy nhiệt thường thấy mơi chất là thể khí vì chúng có khả năng thay
đổi:
a Nhiệt độ lớn
b Entrơpi lớn
c Thể tích lớn
d Entanpi lớn
10/ Khi các sai số có thể chấp nhận được, các chất khí trong tự nhiên ở điều kiện
nào trở thành khí lý tưởng?
a Áp suất thấp và nhiệt độ cao
b Áp suất thấp và nhiệt độ bình thường
c Ở điều kiện nào cũng được

d Áp suất cao và nhiệt độ bình thường
11/ Hệ nhiệt động là hệ nghiên cứu tính chất gì?
a Động lực học
b Hoá học
c Nhiệt động
d Vật lý
12/ Hệ nhiệt động được phân chia làm mấy loại:
a 1
b 4
c 2
d 3
13/ Đặc điểm của hệ kín là:
a Trọng tâm của hệ không chuyển động
b Khối lượng của hệ không đổi
c Môi chất không đi qua ranh giới giữa hệ với môi trường
d Tất cả các đáp án trên
14/ Đặc điểm của hệ hở là:
a Trọng tâm của hệ chuyển động
b Môi chất đi qua ranh giới giữa hệ với môi trường
c Khối lượng của hệ thay đổi
d Tất cả các đáp án trên
15/ Thông số trạng thái là hàm:
a Chỉ phụ thuộc vào trạng thái
b Không phụ thuộc vào trạng thái
c Là hàm của quá trình
d Chỉ phụ thuộc vào q trình
16/ Có mấy thơng số trạng thái cơ bản:
a 1
b 4

c 3
d 2
17/ Nội năng gồm có mấy thành phần:
a 2


b 4
c 3
d 1
18/ Đối với khí lý tưởng nội năng chỉ là hàm của:
a Bản chất cấu tạo
b Nhiệt độ
c Thể tích
d Áp suất
19/ Trong khi nghiên cứu về hệ nhiệt động, khi nói tới nội năng có nghĩa là:
a Nội động năng
b Năng lượng đẩy
c Nội thế năng
d Nội nhiệt năng
20/ Năng lượng đẩy là năng lượng có trong:
a Hệ kín
b Hệ hở
c Hệ đoạn nhiệt
d Hệ cơ lập
21/ Entanpi sẽ có trọng hệ nào:
a Hệ hở và hệ cơ lập
b Hệ kín và hệ đoạn nhiệt
c Hệ hở và hệ đoạn nhiệt
d Hệ kín và hệ hở
22/ Đối với khí lý tưởng nội năng chỉ phụ thuộc vào:

a Thể tích
b Nhiệt độ
c Bản chất cấu tạo
d Áp suất
23/ Trạng thái cân bằng là trạng thái trong đó các thơng số trạng thái của hệ có giá
trị:
a Đồng đều trong toàn hệ
b Đồng đều trong toàn hệ và không thay đổi theo thời
c Không thay đổi theo thời gian
d Khơng đồng đều trong tồn hệ


24/ Điều kiện để có sự thay đổi trạng thái nhiệt động là có sự thay đổi:
a Nhiệt hoặc cơng
b Công hoặc Entanpi
c Nhiệt hoặc execgi
d Nhiệt hoặc entropi
25/ Quá trình cân bằng được biểu diễn trên đồ thị trạng thái bằng:
a Một hình khối
b Một điểm
c Một đường cong
d Một mặt
26/ Trong các quá trình sau, quá trình nào là q trình khơng thuận nghịch:
a Q trình khuyếch tán
b Q trình truyền nhiệt
c Q trình có ma sát
d Tất cả các đáp án trên
27/ Nếu phân loại theo đơn vị đo lường vật chất thì nhiệt dung riêng cơ mấy loại:
a 5
b 4

c 3
d 2
28/ Nếu phân loại theo quá trình nhiệt động thì nhiệt dung riêng cơ mấy loại:
a 2
b 1
c 3
d 4
29/ Tỷ số giữa nhiệt dung riêng đẳng áp và 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 mấy loại năng lượng:
a 6
b 3


c 4
d 5
31/ Có mấy loại cơng:
a 5
b 4
c 3
d 2
32/ Khi thể tích tăng thì cơng thể tích có giá trị:
a Dương
b Âm
c Tuỳ thuộc vào quá trình biến đổi
d Tuỳ thuộc vào từng chất khí
33/ Cơng thể tích có trong:

a Hệ hở và hệ đoạn nhiệt
b Hệ kín và hệ cô lập
c Hệ hở và hệ cô lập
d Hệ kín và hệ hở
34/ Khi áp suất tăng thì cơng kỹ thuật có giá trị:
a Tuỳ thuộc vào từng chất khí
b Âm
c Tuỳ thuộc vào q trình biến đổi
d Dương
35/ Cơng kỹ thuật có trong:
a Hệ hở
b Hệ đoạn nhiệt
c Hệ kín
d Hệ cơ lập
36/ Biến đổi năng lượng tồn phần trong hệ kín bằng biến đổi:
a Năng lượng đẩy
b Ngoại thế năng
c Ngoại động năng
d Nội năng
37/ Biến đổi năng lượng toàn phần trong hệ hở bằng tổng biến đổi:


a
b
c
d

Entrôpi và ngoại thế năng
Entan pi và nội năng
Nội năng và năng lượng đẩy

Entanpi và ngoại động năng

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 là khí:
a Có lực tương tác giữa các phân tử
b khơng có trọng lượng
c Khơng có kích thước bản thân
d Có độ nén bằng 1
40/ Qúa trình chuyển hố từ pha rắn sang pha hơi gọi là quá trình:
a Ngưng kết
b Ngưng tụ
c Nóng chảy
d Thăng hoa
41/ Khi nào thì phương trình trạng thái khí thực thành phương trình trạng thái của
khí lý tưởng:
a Nhiệt độ cao và áp suất thấp
b Áp suất cao và nhiệt độ thường
c Áp suất thấp và nhiệt độ thường
d Nhiệt độ cao và áp suất cao
42/ Số mũ đa biến trong quá trình đẳng nhiệt bằng:
a k
b 0
c Vô cùng
d 1
43/ Số mũ đa biến trong q trình đoạn nhiệt bằng:
a Vơ cùng

b 1
c 0
d k


44/ Số mũ đa biến trong quá trình đẳng áp bằng:
a k
b 0
c 1
d Vô cùng
45/ Số mũ đa biến trong q trình đẳng tích bằng:
a k
b 0
c Vơ cùng
d 1
46/ Trên đồ thị T-s ở cùng nhiệt độ, đường đẳng tích so với đường đẳng áp ln:
a Thoải hơn
b Không so sánh được
c Dốc hơn
d Độ dốc như nhau
47/ Trên đồ thị p-V, đường cong của quá trình đoạn nhiệt so với đường cong của
quá trình đẳng nhiệt
a Dốc hơn
b Thoải hơn
c Không so sánh được
d Độ dốc như nhau
48/ Trong q trình đẳng nhiệt, cơng thay đổi thể tích so với cơng kỹ thuật ln:
a Nhỏ hơn
b Lớn hơn
c Không so sánh được

d Bằng nhau
49/ Để xác định nhiệt lượng trong các quá 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 và H2 có thành phần thể tích: rO2 = 30%; rH2 =70%. Xác
định phân áp suất của khí thành phần nếu biết áp suất của hỗn hợp p = 2 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 và H2 có thành phần thể tích: rO2 = 30%; rH2 =70%. Xác
định hằng số chất khí của 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 và 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 nhất 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 của hỗn hợp.
a 183,6 0C
b 164,3 0C
c 176,5 0C
d 159,8 0C
54/ Trong một bình có vách ngăn, ngăn bên trái chứa 1 kg khí O2 ở nhiệt độ 270C,
ngăn bên phải chứa 1 kg thì N2 ở nhiệt độ 1270C. Hãy xác định nhiệt độ của hỗn
hợp sau khi bỏ vách ngăn?
a 600C.
b 900C.
c 800C.
d 700C.


55/ Dịng khơng khí thứ nhất có khối lượng G1 = 120kg/h, nhiệt độ t1 = 5000C,
hỗn hợp với dòng khơng khí thứ hai có khối lượng G2 = 210 kg/h. nhiệt độ t2 =
2000C. Hãy xác định nhiệt độ của hỗn hợp.
a 3760C
b 4150C
c 4530C
d 3090C
56/ Một bình kín chứa 10 kg khí O2 ở nhiệt độ 270C. Người ta nạp vào bình một
dịng khí cũng là O2 ở nhiệt độ 370C. Hãy xác định nhiệt độ của hỗn hợp?
a 540C.
b 380C.
c 420C.

d 490C.
57/ Xác định thể tích riêng của khí N2 ở điều kiện tiêu chuẩn vật lý. Biết áp suất
khí quyển 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 của khí N2 ở điều kiện áp suất dư pd = 0,2bar với
nhiệt độ t = 1270C. Biết áp suất khí quyển 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 của khí N2 ở điều kiện tiêu chuẩn vật lý. Biết áp suất khí
quyển 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 của khí N2 ở điều kiện áp suất dư pd = 0,2bar với nhiệt độ t
= 1270C. Biết áp suất khí quyển 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 bằng bao nhiêu? Biết áp
suất khí quyển 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 bằng bao nhiêu? Biết áp suất khí
quyển 768mmHg
a 3,024 mH2O
b 3,024 Pa
c 3,024 at
d 3,024 bar
63/ Một bình có thể tích 0,5m3 chứa khơng khí ở áp xuất dư 2bar, nhiệt độ 200C.
Lượng khơng khí cần thốt ra khỏi bình là bao nhiêu để áp suất trong bình có độ
chân khơng 420mmHg trong điều kiện nhiệt độ trong bình coi như khơng đổi. Biết
áp suất khí quyển 768mmHg.
a 1.72 kg
b 2.54 kg
c 1.52 kg
d 1.95 kg
64/ 10 kg không khí ở nhiệt độ 270C được đốt nóng đến 1270C ở áp suất không
đổi. Xác định nhiệt lượng.
a 0 kJ
b 1010 kJ
c 290 kJ
d 720 kJ


65/ 10 kg khơng khí ở nhiệt độ 270C được đốt nóng đến 1270C ở áp suất khơng
đổi. Xác định biến đổi entanpi.
a 720 kJ
b 720 J
c 1010 kJ

d 1010 J
66/ 10 kg khơng khí ở nhiệt độ 270C được đốt nóng đến 1270C ở áp suất khơng
đổi. Xác định biến đổi nội năng
a 720 J
b 290 kJ
c 720 kJ
d 1010 kJ