Examen
Tentamen (uitwerkingen) Warmteleer (MAOB18V1PHYS1)
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uitwerking tentamen natuurkunde met als onderwerp compressoren.
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raoulz
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Toetseenheid: Physics 1Toets: Warmteleer 2
Klas: M1
Docent: ir H.N. van den Oever
Datum: 25-01-2019
Tijd: 0800u tot 0900u
Hulpmiddelen: Rekenmachine + Formuleblad
Werk netjes en nauwkeurig. Zorg voor een duidelijke uitwerking, overzicht en een
systematische aanpak!! Veel succes!
1. Kringprocessen (60 pnt)
In naaste figuur staat een principe schets van het Otto proces met twee isochoren en twee
isentropen. Een ideaal gas met: cv = 700 J/(kg K) en R = 350 J/(kg K) doorloopt het proces.
a. Bepaal isentrope index k. (5 pnt)
Bij aanvang van de compressieslag is het volgende bekend:
-het volume 0,27 m3
-de druk 1015 mbar, en
-de temperatuur 17 ºC.
b. Bepaal de aangezogen massa gas in kg. (5 pnt
Aan het einde van de compressieslag is het volume 0,03 m3.
c. Bepaal de eindcompressie temperatuur T2. (5 pnt)
Van 2->3, de explosie, wordt er 60 kJ warmte toegevoerd.
d. Bepaal hiermee de temperatuur T3. (10 pnt)
e. Bepaal de temperatuur T4. (5 pnt)
f. Bepaal de per cyclus geleverde arbeid in J. (15 pnt)
g. Bepaal de gemiddelde druk pm in bar. (5 pnt)
h. Bepaal het thermisch rendement. (10 pnt)
2. Compressors (30 pnt)
3
Een tweetrapscompressor zuigt per uur 100 m lucht aan van 300 K en comprimeert die
polytropisch met n = 1,2. In een tussenkoeler wordt de lucht tot de begintemperatuur
afgekoeld.
Gegeven:
- begindruk 0,9 bar
- einddruk 22,5 bar
- tussendruk heeft de meest gunstige waarde.
- k = 1,4; R = 287 J/(kg.K)
Gevraagd:
a. Bereken de tussendruk in bar. (5 pnt)
b. Bereken de eindtemperatuur van de eerste trap. (5 pnt)
c. Bepaal de massastroom lucht. (5 pnt)
d. Bereken het totaal toe te voeren vermogen. (15 pnt)
1
, OPGAVE 1 kring processen
bepaal isentrope inkex K
R Lp CV
350 p 700
Cp 1050
k E 952 1.5
B Bepaal de aangezogen massa Gas in kg
PV 027kg
Rt
sms
IE
Bepaal de eindcompressie temp Tr
Te Y T of Test EY met Pr P Y
n K isentroop
Tek it sf 5290 870k
1
Pz P Y 953 27,405.105
e 1,015.105
Tet
EYi 290 253 870k
D Van 2 3 de explosie wordt er GokJ hete toegevoerd
Bepaal hiermee de T
smep.LTT 50,27 1050 13 870 60000
T 1081,64 k
C Bepaal de temp T
T 53 FEY 1081,61
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