ĐỀ THI NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CÓ ĐÁP ÁN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƢỜNG ĐH BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MƠN CƠNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

Duyệt đề

GV ra đề

GS.TS Lê Chí Hiệp

ThS.Nguyễn Thị Minh Trinh

ĐỀ THI HỌC KỲ II - LỚP CHÍNH QUY
– NĂM HỌC (2011-2012)
Mơn: Nhiệt Động Lực Học Kỹ Thuật
Thời gian: 90’
Ngày thi: 6/6/2012
---------Ghi chú: Sinh viên được sử dụng tài liệu

T

Câu 1 (2,5 điểm)

3

Khảo sát một thiết bị làm việc theo chu trình thuận chiều nhƣ hình vẽ
với chất mơi giới là khơng khí.
Cho biết:

w

q1

0

ns

p1 = 1 bar, t1 = 30 C
p2 = 15 bar

2

0

t3 = 1200 C

p2

o
=c

cpkk = 1,12 kJ/kgK
Xác định nhiệt lƣợng cần cung cấp q1 và công kỹ thuật sinh ra w của
thiết thiết bị (tính cho 1 đơn vị chất môi giới làm việc theo lý thuyết).

1

t

ons

c

p1 =

t
4

q2

Câu 2 (2,5 điểm)
Hơi nƣớc sau khi ra khỏi bao hơi của lò hơi ở trạng thái có p1 = 80 bar, v1 = 0,022 m3/kg đƣợc đƣa
vào gia nhiệt tại bộ quá nhiệt. Ra khỏi bộ quá nhiệt, nhiệt độ hơi nƣớc tăng thêm 140 0C.
1. Xác định công suất nhiệt cần cung cấp cho bộ quá nhiệt, biết lƣu lƣợng hơi nƣớc làm việc
G = 25 tấn/h và hiệu suất bộ quá nhiệt  = 94%. Bỏ qua tổn thất áp suất của dòng hơi khi
qua bộ quá nhiệt.
2. Biểu diễn quá trình trên đồ thị p-v và T-s
Câu 3 (3 điểm)
Ngƣời ta sử dụng khơng khí ẩm có các thơng số t1 = 28 0C, tƣ1 = 25 0C để giải nhiệt cho dàn ngƣng
của một máy lạnh có năng suất lạnh là 25 kW và hệ số làm lạnh là 5. Quạt dàn ngƣng có lƣu lƣợng
là 90 m3/phút.
Bằng phƣơng pháp tính tốn (khơng sử dụng số liệu tra từ đồ thị khơng khí ẩm), xác định nhiệt độ
khơng khí ẩm ra khỏi dàn ngƣng.
Câu 4 (2 điểm)
Nƣớc muối ở 12 0C đƣợc làm lạnh đến 5 0C nhờ một máy lạnh làm lạnh nƣớc sử dụng tác nhân lạnh
là R22. Hơi tác nhân lạnh vào bình bay hơi của máy lạnh ở trạng thái có nhiệt độ t1 = 0 0C, độ khơ
x1 = 0,3. Ra khỏi bình bay hơi tác nhân lạnh có nhiệt độ t2 = 10 0C. Biết lƣu lƣợng tác nhân lạnh
tuần hoàn trong máy lạnh G = 1,33 kg/s.
Xác định lƣu lƣợng nƣớc muối đi qua bình bay hơi. Cho nhiệt dung riêng của nƣớc muối
cpn = 3,83 kJ/kgK.
--- HẾT ---

CuuDuongThanCong.com

/>

ĐÁP ÁN

Câu 1 (2,5 điểm)

v1 

8314 .(30  273 )
 0,86867 m3/kg
5
29.10

1
v 2  0,86867 . 
 15 

1
1, 4

 0,12554 m3/kg

T2 

15.10 5.0,12554 .29
 656 ,85 K = 383,85 0C
8314

v3 

8314 .(1200  273 )
 0,28153 m3/kg
5
29.15.10

q1  1,12.1200  383,85   914 kJ/kg

1,4.15 .10 5.0,28153
w kt 
1  1,4

 1 1, 4 11, 4 
 
 1  796229 J/kg
 15 




Câu 2 (2,5 điểm)

Trạng thái 1

Trạng thái 2

Hơi bão hòa ẩm

Hơi quá nhiệt

x = 0,93133

Q

t1 = 295 0C

t2 = 435 0C

i1 = 2659 kJ/kg

i2 = 3229,5 kJ/kg

25.10 3.3229 ,5  2659 
 4214 ,69 kW
3600 .0,94

p

T

K

1

x=0

p1 = p2

2
1

2

x=1

v

CuuDuongThanCong.com

K

p1 = p2

x=1

x=0

/>
s


Câu 3 (3 điểm)

t u  250 C  pbh  0,03166 bar  d u  0,020336 kg/kg  Iu  76,858 kJ/kg
Iu  I1  d1  0,018304 kg/kg = d2


Q0
30
 Q k  30 kW  I 2 

 76,858  93,524 kJ/kg
90
Q k  Q0
.1,2
60

t2 

93,524  2500 .0,018304
 46,08 0 C
1  2.0,018304

Câu 4 (2 điểm)
Trạng thái 1

Gn 

Trạng thái 2

Hơi bão hòa ẩm

Hơi quá nhiệt

t1 = 0 0C, p1 = 5 bar

t2 = 10 0C, p2 = 5 bar

i1 = 561,28 kJ/kg

i2 = 711,59 kJ/kg

1,33.711,59  561,28 
 7,4564 kg/s
3,83.7

– Hết –

CuuDuongThanCong.com

/>

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƢỜNG ĐH BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MƠN CƠNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

Duyệt đề

GV ra đề

ĐỀ THI GIỮA KỲ LỚP CHÍNH QUY HỌC KỲ I
– NĂM HỌC (2011-2012)
Nhiệt Động Lực Học Kỹ Thuật
45’
21/10/2011
---------Ghi chú: Sinh viên được sử dụng tài liệu

Mơn:
Thời gian:
Ngày thi:
GS.TS.Lê Chí Hiệp

ThS.Nguyễn Thị Minh Trinh

Bài 1 (8 điểm)
Khảo sát một hỗn hợp khí lý tƣởng gồm 3 khí CO2, N2, O2 có thành phần thể tích lần
lƣợt là 0,05; 0,75; 0,2. Ban đầu hỗn hợp có áp suất p1 = 5 bar, thể tích V1 = 0,3 m3
đƣợc cho giãn nở đến khi thể tích tăng 1,75 lần so với ban đầu.
Xác định áp suất p2 và công thay đổi thể tích lần lƣợt theo các trƣờng hợp sau:
1. Giãn nở theo quá trình đẳng nhiệt
2. Giãn nở theo quá trình đa biến với n = 1,2
3. Giãn nở theo quá trình đoạn nhiệt
4. Biểu diễn các quá trình trên cùng đồ thị p-v
Bài 2 (2 điểm)
Một động cơ nhiệt hoạt động với hiệu suất  = 60%. Năng suất nhả nhiệt của
động cơ là 50 kW. Xác định công suất phát của động cơ. Bỏ qua các tổn thất nhiệt
khác từ động cơ khi tính tốn.

--- HẾT ---

CuuDuongThanCong.com

/>

ĐÁP ÁN
Bài 1 (8 điểm)

1. Đẳng nhiệt:
5
p2 
 2,857 bar
1,75

0,5 đ

Wtt  5.105.0,3. ln(1,75)  83,942 kJ

1đ

2. Đa biến:
1, 2

 1 
p 2  5.

 1,75 
Wtt 

 2,5546 bar

0,5 đ

(1,75.2,5546  5).0,3.10 5
 79,415 kJ
1  1,2

1đ

3. Đoạn nhiệt:
hh  0,05.44  0,75.28  0,2.32  29,6 kg/kmol

g CO 2 

0,05.44
 0,0743
29,6

g N 2  0,7094

0,5 đ

g O 2  0,2163
c vhh 

0,5 đ

0,0743 .7.4,18 0,7094 .5.4,18 0,2163 .5.4,18


 0,7202 kJ/kgK
44
32
32

cphh  1,0026 kJ/kgK

k

c phh
c vhh

 1,392

1,5 đ

1, 392

 1 
p 2  5.

 1,75 

 2,2943 bar

(1,75.2,2943  5).0,3.10 5
Wtt 
 75,373 kJ
1  1,392

CuuDuongThanCong.com

0,5 đ

1đ

/>

p

1
2 n=1
2'

n = 1,2

2"
v1

n=k

v2

v

1đ

Bài 2 (2 điểm)

Q1 

Q2
 125 kW
1 

W  125  50  75 kW

--- HẾT---

CuuDuongThanCong.com

/>

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MƠN CƠNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

Cán bộ duyệt đề

TS. Hà Anh Tùng

GV ra đề

TS. Trần Văn Hưng
ThS. Phan Thành Nhân

ĐỀ THI CUỐI KỲ LỚP CHÍNH QUY HỌC KỲ I
– NĂM HỌC (2012-2013)
Môn:
Thời gian:
Ngày thi:

Nhiệt động lực học kỹ thuật
90’
29/12/2012
---------Ghi chú: Sinh viên được sử dụng tài liệu

Bài 1. (3 điểm) Hỗn hợp khí gồm CO2 và N2 có khối lượng G = 0,5 kg, áp suất p1 =
3,5bar, nhiệt độ t1 = 480oC và thể tích V1 = 250 lít giãn nở đến áp suất p2 =1,5 bar và nhiệt
độ t2 = 380oC. Hãy xác định:
1. Thành phần khối lượng của hỗn hợp.
2. Hằng số mũ đa biến của q trình giãn nở.
3. Cơng thay đổi thể tích và nhiệt lượng trao đổi của q trình.
Bài 2. (4 điểm) Chu trình thiết bị động lực hơi nước có q nhiệt trung gian làm việc với

các thơng số sau:
-Áp suất hơi nước ra khỏi lò hơi là p1 = 160 bar
-Áp suất và nhiệt độ hơi nước vào bộ quá nhiệt trung gian p6 = 20 bar, t6 = 250oC
-Nhiệt độ hơi nước ra khỏi bộ quá nhiệt trung gian là t7 = 500oC
-Áp suất của hơi nước trong bình ngưng là p2 = 0,05bar
-Cơng suất qua phần tuabine hạ áp NTHA = 40MW.
Bỏ qua công tiêu hao bơm cấp, hãy xác định:
1.
2.
3.
4.

Entanpy tại các điểm 1, 2, 3, 6, 7 trên chu trình.
Lưu lượng hơi nước tuần hồn.
Hiệu suất nhiệt của chu trình.
Cơng suất nhiệt cần cung cấp và lượng tiêu hao nhiên liệu cho chu trình.
Biết lị hơi sử dụng dầu FO có nhiệt trị là 9800 kcal/kg và hiệu suất lò hơi là 90%.

Bài 3. (3 điểm) Máy lạnh có hệ số làm lạnh  = 4,1 được giải nhiệt bằng nước. Lưu lượng
nước đi qua thiết bị ngưng tụ Gn = 3,8 kg/s, chênh lệch nhiệt độ nước vào nước ra là 5oC,
nhiệt dung riêng của nước Cp = 4,187 kJ/kgđộ.
Khơng khí đi vào dàn lạnh với nhiệt độ 25oC, độ ẩm 65% và đi ra khỏi dàn lạnh với nhiệt
độ t = 15oC.
Hãy xác định:
1.
2.
3.
4.

Năng suất thiết bị ngưng tụ Qk.

Năng suất lạnh Qo.
Entanpi của khơng khí vào và ra khỏi dàn lạnh (Bằng phương pháp tính tốn)
Lưu lượng khơng khí đi qua dàn lạnh

CuuDuongThanCong.com

/>

Bài 1. (3 điểm)
1.

R=p1.V1/G.T1=3,5*10^5*0,25/0,5/(480+273)=232,4 J/kgđộ

=8314/R=8314/232,4=35,774 kg/kmol
gCO2+gN2=1
1
gCO 2 g N 2

44
28

 35,774

gN2=0,4025; gCO2=0,5975

(1 điểm)

2.
n 1
n

T2  p2
 
T1  p1 

3.



T 
ln  2 
T
n 1

  1   n  1, 2022
n
p 
ln  2 
 p1 

(0.5 điểm)



GR
W 
T - T  0,5* 232,4*(480  380) / (1,2022  1)  57467,85 J  57, 467kJ
tt n -1 1 2

(0.5 điểm)

4.
Cv=gi.Cvi=0,4024*20,9/28+0,5976*29,3/44=0,6983 kJ/kgđộ
Cp=gi.Cpi=0,4024*29,3/28+0,5976*37,7/44=0,9331 kJ/kgđộ

k=Cp/Cv==1,3326

Q  GCv

nk
T2  T1   23,14kJ
n 1

CuuDuongThanCong.com

(1 điểm)

/>

Bài 2. (4 điểm)
1.
p6=20bar, t6=250 oC
s1=s6=6,538 , p1=160bar
p7=20bar, t7=500oC

i6=2899,5 kJ/kg, s6=6,538 kJ/kgđộ
i1=3484,37 kJ/kg
i7=3468kJ/kg, s7=7,429 kJ/kgđộ

p2=0,05bar, s2= s7=7,429 kJ/kgđộ

i2=2265,94kJ/kg.
(2 điểm)

i3=137,81kJ/kg.
2.
Gh=NTHA/(i7-i2)=40*1000/(3468-2265,94)=33,276 kg/s

(0.5 điểm)

3.

t 

(i1  i6 )  (i7  i2 ) (3484,37  2899,5)  (3468  2265,94)

 0,4564
(i1  i3 )  (i7  i6 )
(3484,37  137,81)  (3468  2899,5)

(0.5 điểm)

t=45,64%

4.
Q1=Gh[(i1-i3)+(i7-i6)]= 33,276 * [(3484,37  137,81)  (3468  2899,5)]
(0.5 điểm)

=130277,54 kW=130,277 MW
GFO 

Q1
130277,54

=3,534 kg/s = 12,721 t/h
lh qFO 0,9 *9800 * 4,18

CuuDuongThanCong.com

/>
(0.5 điểm)


Bài 3. (3. điểm)
Đáp án:
1.
Qk=GnCp∆t=3,8*4,187*5=79,533kW

(0.5 điểm)

2.



Q0
Qk  Q0

(0.5 điểm)

Q0=63,938kW

3.
t1 =25 oC, φ1=65%

d1  0,622

pbh1=0,03166bar,

1 pbh1
 0.01307kg / kgkk
p  1 pbh1

I1  t1  d1  2500  2t1   58,330kJ / kgkk
t2 =15 oC, φ2=100% (làm lạnh kk dưới điểm đọng sương)
pbh2=0,017041bar

d 2  0,622

2 pbh 2
 0,01078kg / kgkk
p  2 pbh 2

I 2  t2  d2 . 2500  2t2   42,282kJ / kgkk

(1.5 điểm)

4.
(0.5 điểm)

Gkk=Q0/(I1-I2)=63,938/(58,330-42,282)=3,984kg/s

CuuDuongThanCong.com

/>

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MƠN CƠNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

Duyệt đề

GV ra đề

GS.TS.Lê Chí Hiệp

GS.TS.Lê Chí Hiệp

ĐỀ THI HỌC KỲ 2 - LỚP CHÍNH QUY
– NĂM HỌC (2010-2011)
Mơn: Nhiệt Động Lực Học Kỹ Thuật
Thời gian:
90’
Ngày thi:
19/6/2011
---------Ghi chú: Sinh viên được sử dụng tài liệu

Bài 1 (2,5 điểm)
Khơng khí ẩm đi vào buồng cấp nhiệt loại gián tiếp của một hệ thống sấy có t1 = 30oC và
1 = 80%. Sau khi ra khỏi buồng cấp nhiệt khơng khí có nhiệt độ t2 = 80oC và được đưa vào buồng
sấy, ở đầu ra của buồng sấy nhiệt độ khơng khí là t3 = 55oC. Xác định độ ẩm tương đối 2 và độ
chứa hơi d3 của khơng khí, cho biết áp suất khơng khí ẩm p = 1bar.
Bài 2 (2,5 điểm)

Sau khi tiến hành một quá trình đa biến, oxygen với khối lượng 0,4kg biến đổi từ trạng thái
ban đầu có t1 = 35oC và p1 = 2 bars đến t2 = 55oC và p2 = 2,8 bars. Xác định:
a. Công do sự thay đổi thể tích.
b. Lượng nhiệt trao đổi.
c. Lượng biến đổi nội năng.
Bài 3 (3 điểm)
Khảo sát một hỗn hợp khí lý tưởng lúc ban đầu có t1 = 35oC và p1 =3 bars, sau khi được cấp
nhiệt nhiệt độ và áp suất của hỗn hợp lần lượt là t2 = 80oC và p2 = 3,25 bars. Cho biết hỗn hợp bao
gồm 0,3kg khí CO2 và 0,45kg khí CO. Xác định các áp suất riêng phần tại trạng thái đầu và trạng
thái cuối.
Bài 4 (2 điểm)
Khảo sát một máy nén piston loại hai cấp và trả lời ngắn gọn các câu hỏi sau:
a. Vì lý do gì người ta không nén một cấp mà phải chuyển qua nén hai cấp? Minh họa nhận
xét bằng đồ thị p-V.
b. Ở điều kiện nào thì cơng nén của máy nén hai cấp nói trên có giá trị nhỏ nhất?
c. Vẽ đồ thị T-s minh họa. Chỉ rõ phần diện tích (trên đồ thị T-s) ứng với lượng công tiết
kiệm được nếu thực hiện q trình nén nói trên bằng máy nén một cấp.
- HẾT-

CuuDuongThanCong.com

/>

BÀI GIẢI
Bài 1 (2,5 điểm)
Áp suất riêng phần của hơi nước có trong khơng khí ẩm và độ chứa hơi của khơng khí ẩm tại
trạng thái 1 là:
ph1 = 0,8 x 0,04241 = 0,033928 bar
d1 = 0,622 x 0,033928 / (1 – 0,033928) = 0,021844 kg hơi nước/kg khơng khí khô
Độ ẩm tương đối 2:

2 = 0,033928 / 0,4736 = 7,16%
(1 điểm)
Enthalpy của khơng khí ẩm tại trạng thái 2:
I2 = 1,0048 x 80 + 0,021844 x (2500 + 1,806 x 80) = 138,15 kJ/kg khơng khí khơ
Ta có:
I3 = I2
Vì vậy:
138,15  1,0048 x55
d3 =
= 0,031887 kg hơi nước/kg khơng khí khơ (1,5 điểm)
2500  1,806 x55
Bài 2 (2,5 điểm)
a. Chúng ta có:
n  1 log( T2 / T1)

n
log( p 2 / p1)
n = 1,2299
Công do sự thay đổi thể tích:
8314
W = 0,4 x
(55  35) = -9040,88 J = - 9,04088 kJ
32 x(1  1,2299)
Đây là công cấp vào hệ thống.
(1 điểm)
b. Lượng nhiệt trao đổi:
20,9 1,2299  1,4
Q = 0,4 x
x
x (55 – 35) = -3,8659 kJ

32
1,2299  1
Đây là lượng nhiệt hệ thống nhả ra môi trường.
(1 điểm)
c. Lượng biến đổi nội năng:
20,9
U = 0,4 x
x (55 – 35) = 5,225 kJ
(0,5 điểm)
32
Bài 3 (3 điểm)
Hệ số chất khí của hỗn hợp:
0,3
0,45
R = 8314 x (
+
) = 253 J/kg.K
0,75 x 44 0,75 x 28
Thể tích của hỗn hợp tại trạng thái đầu:
0,75 x 253x(273  35)
V1 =
= 0,19481 m3
5
3x10
Áp suất riêng phần của CO2 tại trạng thái đầu:
0,3x8314 x(273  35)
pCO2 =
= 89622,709 N/m2
44 x0,19481
Áp suất riêng phần của CO tại trạng thái đầu:

CuuDuongThanCong.com

(0,75 điểm)

/>

0,45 x8314 x(273  35)
= 211253,529 N/m2 (0,75 điểm)
28 x0,19481
Thể tích của hỗn hợp tại trạng thái cuối:
0,75 x 253x(273  80)
V2 =
= 0,20609769 m3
3,25 x105
Áp suất riêng phần của CO2 tại trạng thái cuối:
0,3x8314 x(273  80)
pCO2 =
= 97091,2695 N/m2 (0,75 điểm)
44 x0,20609769
Áp suất riêng phần của CO tại trạng thái cuối:
0,45 x8314 x(273  80)
pCO =
= 228857,9924 N/m2 (0,75 điểm)
28 x0,20609769
pCO =

Bài 4 (2 điểm)
a. Vấn đề rất đáng chú ý ở máy nén piston nói riêng và các máy nén loại thể tích nói chung
là tác hại của thể tích thừa. Khi tỉ số nén càng tăng thì năng suất hút càng giảm, điều này

làm giảm hiệu suất của máy nén. Để giải quyết vấn đề này người ta chuyển từ nén một
cấp qua nén hai cấp (hoặc nhiều hơn nữa) khi tỉ số nén vượt quá 8 – 9 lần (0,75 điểm).
Vẽ đồ thị p-V minh họa (0,25 điểm).
b. Công nén của máy nén hai cấp nói trên có giá trị nhỏ nhất khi (0,5 điểm):
- Tỉ số nén ở mỗi cấp bằng nhau.
- Quá trình nén là đẳng nhiệt. Trong trường hợp máy nén hai cấp thì nhiệt độ chất
làm việc đi vào mỗi cấp nén phải bằng nhau, nhiệt độ chất làm việc đi ra mỗi cấp
nén cũng phải bằng nhau.
c. Vẽ đồ thị T-s (0,5 điểm)

CuuDuongThanCong.com

/>

Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Khoa Cơ Khí
Bộ mơn Cơng Nghệ Nhiệt Lạnh

Đề thi cuối kỳ I (2011-2012)
Môn học: Nhiệt động lực học kỹ thuật
Thời gian làm bài: 90 phút
Ngày kiểm tra: 04-01-2012
SV được sử dụng tài liệu

Bài 1: Một hệ xylanh piston bên trong có chứa 0,6kg hỗn hợp 2 khí lí tưởng là N2 và CO2.
Thành phần thể tích của từng khí lần lượt là rN  0,7 và rCO  0,3 . Ở trạng thái ban đầu
hỗn hợp có áp suất p1=2bar và nhiệt độ t1=400C. Sau đó nén đoạn nhiệt hỗn hợp đến trạng
thái 2 có t2=750C. Hãy xác định
a. Áp suất của hỗn hợp sau khi nén
b. Cơng cấp vào cho q trình nén này

2

2

Bài 2: Chu trình máy lạnh có máy nén hơi làm việc với tác nhân lạnh là R22 có các thơng số như
sau:
- Áp suất bay hơi p0=4,222bar
- Nhiệt độ ngưng tụ tK=40oC
- Hơi hút về máy nén là hơi bão hịa khơ
- Khơng khí đi vào dàn lạnh có nhiệt độ t1=250C và độ ẩm 1  75% . Lưu lượng khơng khí
đi qua dàn lạnh là 1250kg/h. Lượng nước tách ra khỏi dàn lạnh trong 1 giờ là
Gn=2,5kg/giờ.
Hãy xác định:
a. Entanpi tại các điểm trên chu trình
b. Nhiệt độ khơng khí ra khỏi dàn lạnh
c. Năng suất lạnh, năng suất giải nhiệt và hệ số làm lạnh của chu trình
d. Nhiệt độ khơng khí giải nhiệt có ảnh hưởng đến hệ số làm lạnh của chu trình hay khơng?
Giải thích
Bài 3: Hơi nước có áp suất p1=12bar và v1=0,25m3/kg chảy qua ống tăng tốc nhỏ dần vào mơi
trường có áp suất p2=6bar. Hãy xác định tốc độ và lưu lượng của hơi nước ở đầu ra của ống nếu
biết đường kính của ống ở đầu ra là 50mm.

CuuDuongThanCong.com

/>

Đáp án:
Bài 1: 2đ
Phân tử lượng của hỗn hợp
  0,7.28  0,3.44  32,8kg / kmol 0,5đ

Số mũ đoạn nhiệt
k

cp
cv



0,7.29,3  0,3.37 ,67
 1,35828 0,5đ
0,7.20,9  0,3.29,3

Áp suất hỗn hợp
1, 35828

 313 11,35828
p 2  2.
 2,99 bar 0,5đ

 348 

Công cấp vào
W  0,6.

8314 (313  348 )
 14,86 kJ 0,5đ
32,8.0,35828

Bài 2: 5đ

Entanpi tại các điểm
Điểm 1: 0,25đ
i1=702,39kJ/kg
s1=1,7552kJ/kgK
Điểm 2: 1,25đ
tK=400C  pK  15,315bar
p  14 bar
 i  732 ,24 kJ / kg

s

1
,
7552
kJ
/
kgK

p  16 bar
 i  735 ,78kJ / kg

s  1,7552 kJ / kgK
15,315  14
735,78  732 ,24   734 ,567 kJ / kg
 i 2  732 ,24 
16  14

Điểm 3: 0,25đ

i3  549 ,36 kJ / kg

Điểm 4:

i 4  i3  549 ,36 kJ / kg

Khơng khí ẩm
Trạng thái khơng khí vào dàn lạnh: 1đ
t1  250 C  phbh1  0,03166 bar  ph1  0,023745 bar  d1  0,015128 kghn / kgkkk  I1  63,58kJ / kg

Trạng thái kk ra khỏi dàn lạnh: 1đ

G n  G kk d1  d 2   d 2  0,013128 kghn / kgkkk  p hn 2  0,02067 bar  phbh 2  t 2  180 C  I 2  51,28kJ / kg

Nhiệt lượng khơng khí nhả ra = năng suất lạnh 0,25đ
Q KK  Q0 

1250 63,58  51,28 
 4,268 kW
3600

CuuDuongThanCong.com

/>

Năng suất giải nhiệt 0,5đ
4,268
734 ,567  549 ,36   5,165 kW
702 ,39  549 ,36
   4,75
QK 

Giải thích 0,5đ
Bài 3: 3đ

p th  .p1  6,552 bar

p2Trạng thái vào
0,25  0,2343
3260  3151   3234 ,887 kJ / kg
0,2547  0,2343
0,5đ
0,25  0,2343
7,373  7,206   7,3345 kJ / kgK
s1  7,206 
0,2547  0,2343
i1  3151 

Trạng thái ra
7,3345  7,292

3059  3017   3041,135 kJ / kg
i  3017 

7,366  7,292
p  6bar



s  7,3345 kJ / kgK v  0,4181  7,3345  7,292 0,4342  0,4181   0,4273 m 3 / kg


7,366  7,292
7,3345  7,226

3160  3054   3118 ,61kJ / kg
i

3054


7,404  7,226
p  8bar


s  7,3345 kJ / kgK v  0,324  7,3345  7,226 0,3542  0,324   0,3424 m 3 / kg

7,404  7,226
6,552  6

3118 ,61  3041,135   3062 ,518 kJ / kg
i  3041,135 

p  6,552 bar

86
1đ


s  7,3345 kJ / kgK v  0,4273  6,552  6 0,3424  0,4273   0,4038676 m 3 / kg


86
2  23234887  3062518   587 m / s
G max 

587 ..0,05 2
 2,854 kg / s
4.0,4038676

CuuDuongThanCong.com

1đ

/>

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƢỜNG ĐH BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MƠN CƠNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

Duyệt đề

GV ra đề

ĐỀ THI GIỮA KỲ LỚP CHÍNH QUY HỌC KỲ I
– NĂM HỌC (2011-2012)
Nhiệt Động Lực Học Kỹ Thuật
45’
21/10/2011
---------Ghi chú: Sinh viên được sử dụng tài liệu

Mơn:
Thời gian:

Ngày thi:
GS.TS.Lê Chí Hiệp

ThS.Nguyễn Thị Minh Trinh

Bài 1 (8 điểm)
Khảo sát một hỗn hợp khí lý tƣởng gồm 3 khí CO2, N2, O2 có thành phần thể tích lần
lƣợt là 0,05; 0,75; 0,2. Ban đầu hỗn hợp có áp suất p1 = 5 bar, thể tích V1 = 0,3 m3
đƣợc cho giãn nở đến khi thể tích tăng 1,75 lần so với ban đầu.
Xác định áp suất p2 và công thay đổi thể tích lần lƣợt theo các trƣờng hợp sau:
1. Giãn nở theo quá trình đẳng nhiệt
2. Giãn nở theo quá trình đa biến với n = 1,2
3. Giãn nở theo quá trình đoạn nhiệt
4. Biểu diễn các quá trình trên cùng đồ thị p-v
Bài 2 (2 điểm)
Một động cơ nhiệt hoạt động với hiệu suất  = 60%. Năng suất nhả nhiệt của
động cơ là 50 kW. Xác định công suất phát của động cơ. Bỏ qua các tổn thất nhiệt
khác từ động cơ khi tính tốn.

--- HẾT ---

CuuDuongThanCong.com

/>

ĐÁP ÁN
Bài 1 (8 điểm)

1. Đẳng nhiệt:
5

p2 
 2,857 bar
1,75

0,5 đ

Wtt  5.105.0,3. ln(1,75)  83,942 kJ

1đ

2. Đa biến:
1, 2

 1 
p 2  5.

 1,75 
Wtt 

 2,5546 bar

0,5 đ

(1,75.2,5546  5).0,3.10 5
 79,415 kJ
1  1,2

1đ

3. Đoạn nhiệt:

hh  0,05.44  0,75.28  0,2.32  29,6 kg/kmol

g CO 2 

0,05.44
 0,0743
29,6

g N 2  0,7094

0,5 đ

g O 2  0,2163
c vhh 

0,5 đ

0,0743 .7.4,18 0,7094 .5.4,18 0,2163 .5.4,18


 0,7202 kJ/kgK
44
32
32

cphh  1,0026 kJ/kgK

k

c phh

c vhh

 1,392

1,5 đ

1, 392

 1 
p 2  5.

 1,75 

 2,2943 bar

(1,75.2,2943  5).0,3.10 5
Wtt 
 75,373 kJ
1  1,392

CuuDuongThanCong.com

0,5 đ

1đ

/>

p

1
2 n=1
2'

n = 1,2

2"
v1

n=k

v2

v

1đ

Bài 2 (2 điểm)

Q1 

Q2
 125 kW
1 

W  125  50  75 kW

--- HẾT---

CuuDuongThanCong.com

/>