Đề thi học kỳ I môn Nhiệt động lực học kỹ thuật - Năm học 2011-2012 (Có đáp án)

Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Cơ Khí 
Bộ môn Công 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 7,0
2
Nr và 3,02 COr . Ở trạng thái ban đầu 
hỗn hợp có áp suất p1=2bar và nhiệt độ t1=40
0C. Sau đó nén đoạn nhiệt hỗn hợp đến trạng 
thái 2 có t2=75
0
C. Hãy xác định 
a. Áp suất của hỗn hợp sau khi nén 
b. Công cấp vào cho quá trình nén này 
Bài 2: Chu trình máy lạnh có máy nén hơi làm việc với tác nhân lạnh là R22 có các thông số như 
sau: 
- Áp suất bay hơi p0=4,222bar 
- Nhiệt độ ngưng tụ tK=40
o
C 
- Hơi hút về máy nén là hơi bão hòa khô 
- Không khí đi vào dàn lạnh có nhiệt độ t1=25
0C và độ ẩm %751  . Lưu lượng không 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 không khí ra khỏi dàn lạnh 
c. Năng suất lạnh, năng suất giải nhiệt và hệ số làm lạnh của chu trình 
d. Nhiệt độ không khí giải nhiệt có ảnh hưởng đến hệ số làm lạnh của chu trình hay không? 
Giải thích 
Bài 3: Hơi nước có áp suất p1=12bar và v1=0,25m
3/kg chảy qua ống tăng tốc nhỏ dần vào môi 
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. 
Đáp án: 
Bài 1: 2đ 
Phân tử lượng của hỗn hợp 
kmol/kg8,3244.3,028.7,0  0,5đ 
Số mũ đoạn nhiệt 
35828,1
3,29.3,09,20.7,0
67,37.3,03,29.7,0
c
c
k
v
p






 0,5đ 
Áp suất hỗn hợp 
bar99,2
348
313
.2p
35828,11
35828,1
2 







 0,5đ 
Công cấp vào 
kJ86,14
35828,0.8,32
)348313(8314
.6,0W 

 0,5đ 
Bài 2: 5đ 
Entanpi tại các điểm 
Điểm 1: 0,25đ 
i1=702,39kJ/kg 
s1=1,7552kJ/kgK 
Điểm 2: 1,25đ 
tK=40
0
C barpK 315,15 
kg/kJ24,732i
kgK/kJ7552,1s
bar14p






kg/kJ78,735i
kgK/kJ7552,1s
bar16p






  kg/kJ567,73424,73278,735
1416
14315,15
24,732i2 


 
Điểm 3: 0,25đ 
kg/kJ36,549i3  
Điểm 4: 
kg/kJ36,549ii 34  
Không khí ẩm 
Trạng thái không khí vào dàn lạnh: 1đ 
kg/kJ58,63Ikgkkk/kghn015128,0dbar023745,0pbar03166,0pC25t 111h1hbh
0
1 
Trạng thái kk ra khỏi dàn lạnh: 1đ 
  kg/kJ28,51IC18tpbar02067,0pkgkkk/kghn013128,0dddGG 2
0
22hbh2hn221kkn 
Nhiệt lượng không khí nhả ra = năng suất lạnh 0,25đ 
 
kW268,4
3600
28,5158,631250
QQ 0KK 

 
Năng suất giải nhiệt 0,5đ 
 
75,4
kW165,536,549567,734
36,54939,702
268,4
QK




Giải thích 0,5đ 
Bài 3: 3đ 
bar552,6p.p 1th  
p2<pth nên tốc độ ra là tốc độ âm thanh và lưu lượng qua ống là lưu lượng cực đại 0,5đ 
Trạng thái vào 
 
  kgK/kJ3345,7206,7373,7
2343,02547,0
2343,025,0
206,7s
kg/kJ887,323431513260
2343,02547,0
2343,025,0
3151i
1
1








 0,5đ 
Trạng thái ra 
 
 




















kg/m4273,04181,04342,0
292,7366,7
292,73345,7
4181,0v
kg/kJ135,304130173059
292,7366,7
292,73345,7
3017i
kgK/kJ3345,7s
bar6p
3
 
 




















kg/m3424,0324,03542,0
226,7404,7
226,73345,7
324,0v
kg/kJ61,311830543160
226,7404,7
226,73345,7
3054i
kgK/kJ3345,7s
bar8p
3
 
 




















kg/m4038676,04273,03424,0
68
6552,6
4273,0v
kg/kJ518,3062135,304161,3118
68
6552,6
135,3041i
kgK/kJ3345,7s
bar552,6p
3
 1đ 
 
s/kg854,2
4038676,0.4
05,0..587
G
s/m587306251832348872
2
max
2




 1đ