525202 Thermodynamic I by มะขามหมา&อย เผยแพร่โดย หจก. มอร์ เซอร์วิสเซส ผู้เขียน: มะขามหมาน้อย
แนว$อสอบ 1. An automobile engine consumesfuel ata rateof 28 Llhanddelives 60 kwofpowertothewheels.lt thefuel has a heating value of 44,0ออ kglkg andadensity of อ .8 glcmdeterminethe efficiencyofthis engin e. mfuel = CpVHuel Mfud = ( อ . 8 kg 1L ) ( 28 Llh ) = 22.4kg 1h QH = mq Hv QH ะ (22.4 kglh ) (44,000k] / kg) 2985600 K 5 1h Z 273.778 kW ๆthะ Woutne QH zbokwen 273.778 kw 2 0.219 2 21.9 % 2. ACarnot heat engine receives 650k] ofheatfromasourceof unknown temperature and rejects 250kJ ofitto asinkat 24° c. Determine (a) the temperatureofthesourceand (6) thethermal efficiency ofthe heatengine 1 ะ 1- Qrejectedee Thigher ะ Qreceived * % iii.,+ | ะ - %%ะ 2 772.62K # - ะ 1-Tloweren Thigher เผยแพร่โดย หจก. มอร์ เซอร์วิสเซส ผู้เขียน: มะขามหมาน้อย
3. Aheatenginecyde isexecutedwithstreaminthesaturationdome. The pressure ofstreamis 1 MPaduringheat addition, and อ.4 MPaduring heat rejection.Thehighestpossibleefficiencyofthisheatengine.is ⑥ 8.0 % b 15.6 % C 20.2 % d 79.8 % e 100 % "ะ 1-± TH z 1- 143.71-2731-179.88+273 z 0.08 " Z 8 % 4. Determinethe COP ofarefrigeratorthatremoves heatfromthefood Compartmentat arateof 504อ k Jlhforeachkwofpoweritconsumes. Also, determinetherateofheatrejectiontotheoutsideair.CO P =-QI $ H = Qำ + ผํ in (in = ( 5040 k J/ h ) + ( 1 × 3600kJlh ) COP ะ 5040 KJ /h 1kwcopzso.io #ห* | """ """ * COP ะ 5040 ¥(- +๊kง 1h ) COP ะ 1 อ4 5. Determinethe COP ofaheat pumpthatsuppliesenergytoahouseata rateof 80ออ kJrhforeaohkwofelectricpoweritdraws.Also.de temine therateofenexgyabsorptionfromtheoutdoorair.co P = .H Qำะ Qำ+ -(in ผํin แงะ 8 0ะ และ | % %::2"" " +) ะ 80ออก ( แ6น 4เออ ) 22.22 เผยแพร่โดย หจก. มอร์ เซอร์วิสเซส ผู้เขียน: มะขามหมาน้อย
6. Aheatpump cy.de is executedwith R -134a Underthesaturation domebetweenthepressure limits of 1.4 and อ . 16 MPa.Themaximum Coefficient of performance ofthis heatpump is a 1.1 b 3.8 ⑥4.8 d 5.3 C 2.9 A- 12 pressure COP = 1-1 - TL I ะ tn 1-257.4-325.4 = 4.8 # 7. Stream iscondensed ataconstanttemperatureof 3ออ asitflowsthroughthe condehserofapowerplantby rejecting heatatarateofssmw. Therate ofentropy change ofstreamasitflows throughthe condenseris Cin MW/ k ) 4 Sisoth = # = -55พวก๓ 303K z -0.18 MW,, # K 8. Stream is compressedfrom 6 MPaand 300°C to 10 MPaisentropically.The.fi naltemperatureof thesteamis a 290°C 6 300°C C 311°C ④ 371 ะ e 422°C 5 ะ 6.0703 Hgknn เ)ดใน A- 6 T2 ะTา +72 - Tา (5-51) 52 - รา2350°Cย+ __ 400-350 (6.0703-5.946) ำ °อ 72 ะ 373°C # 6- 2141 - 5.946 เผยแพร่โดย หจก. มอร์ เซอร์วิสเซส ผู้เขียน: มะขามหมาน้อย
9. Anapplewithan averagemassof 0.15kg and averagespecificheatof 3. 65kJ/ kg - ำ Is cooled fwm 20" cto 5 ° อ .The entropychangeofthe apple.is CinkJlk ) ao -0.0288 b-0.192 C. -0.526 d 0 C 0.6 97 45 =Mctn I 71 = 0.15×3.65 × ln 5+273-20+273 = 0.15×3.65 × ln 278,293 z -0.0288 KJ /k # 1อ . Streamexpands is anadiabaticturbinefrom 8 MPaand 500 ำ to อ.1 MPaatarateof3kgls.lfstre.am/eavesthetur6ineassaturated vapor, thepoweroutputof theturbineis ⑨ 2174 kw 6 698kW C 2881 kW d 1674 kW 03240kW wih , = wiha + # hา ะ 3399 -5 kllkg A-6 w = wi Chrha) # =3 tmaa.5- วแ→) | ( )นน%9 " @ " "" "" W = 2173.5kW # × 21 74 kw 11 Helivmgasiscompressedfrom า atmand 25°C toa pressureof 10 atm adiabaticallyoThelowesttemperatureofheliom aftercompressionis a 25°C 6 63°C C 250ย d 384°C ⑧476°C Tas ะ 71 ¥) k-11k ฐํ๋/0๋1๋ = .... 2748.7k ำ = า atm = 748.7- -273 k He = 1.667 A-2 เผยแพร่โดย หจก. มอร์ เซอร์วิสเซส ผู้เขียน: มะขามหมาน้อย
12. Heat islostthroughaplanewallsteadilyatarateofboow.lt the innerandouter surfacetemperatures ofthe wallareao° cand 5 ะ , respectively , [email protected] / k b 4.21 wlk C 2.10 wlk d 42.1 wlk e 90.0 wlk 5 gen = 5 out -5in Tout ะ 5+273 ะ278 k = " (%µ - fn ) Tin ะ 20+273=293K I.#!¥3) " " | 13. Airistobecompressedsteadilyandisentropicallyfwm า atmtoasatmby atwo-stagecompressor.TO minimizethetotalcompressionwork, the intermediatepressurebetweenthetwosfages mustbe a 3 atm ⑥satm c 8 atm dloatm e 13 atm ำ1 = 1 atm & = 25 atm Pmid = ¥ = ฐt Pmid = 5 atm 14.Combustiongaseswith aspecificheatratioof 1.3 enteranadiabatic ทอ221 ย steadily at 800°C and 800 kpawithalowvelocity , andexitata pressureof 85 kpa.Thelowesfpossibletemperatureofcombustiongas.es atthenozzleexitis c a) 43°C b 237°C ④ 367° อะ[ d. 477ำ e. 64 = Ty#) (k-11k) ไร -%# ④3-1) 12.3k | ↳ ะ 367 ° c * เผยแพร่โดย หจก. มอร์ เซอร์วิสเซส ผู้เขียน: มะขามหมาน้อย
15. Liquidwaterentersanadiabatipipingsystemat 15 ° catarateof 8 kgls.lfthewatertemperaturerisesbyo.ae duringflowduetofriction, the rate ofentropy generationinthepipeis ④ 23 wlk b 55 wlk C 68 wlk d 220 wlk e 443 wlk ! = " cln I T1 = 8×4.18×103× ln ( 2 ) = 23 wlk # 1 6. Consider a Simple ideal Rankine Cydeilfthecondenser pressure isloweredwhilekeepingturbineinletstatethesame, 1. Theturbine work outputwilldecrease ②. Theamountofheatrejectedwilldecreasa 3. Thecydeefficiency will decrease. 4. Themoisturecontentattheturbineexit willdecrease 5.Thepumpworkinputwill decrease 17. Consider a Simple ideal Rankine Cycle withfixedboilerand Condenser pressures . lfthestreamis superheated toahigher temperature . 1. Theturbinework outputwilldecrease 2. Theamountofheatrejectedwilldecrease 3. Thecyde efficienoy willdecrease. ④ 7hemoisturecontentatturbine exitwilldecrease 5. Theamountofheat input will decrease 18. #าซจะ(สม+, เ.าใก1#าซ2ดมค,เ5อ z เ.าใก1ะ 19. #าซจ7งจะ(9ณสม+,ใก1เ;ยง#าซ2ดมค,เ5อใด ความ>น@า 2อ . การBดไฟEมFในกาEมFเGนการใHความIอนJบระบบแบใด มวลคงN เผยแพร่โดย หจก. มอร์ เซอร์วิสเซส ผู้เขียน: มะขามหมาน้อย
21. Considera 210 -Mw stream power plantthatoperates on asimpleideal Rankine cyde.streameuterstheturbineatnoMPaandsoocand.is codedinthe condenserata pressureof เอ kpa. Show thecycleon a TS diagrams with respect tosaturationlines. anddetermine (a) thequalityofthe streamattheturbineexit, (b) thethermalefficieucyofthe cyde , and (C) themassflowrateofthestream . State ① ก = 10k Pa = 191.81kJlkg A-5 sat.liquid } $f%&'๊ญ อ. ออ เอา om31kg state ② ฐ,m-ง liquia }/pฑ๋%23, " %%4๋'%%:'๊8aaas state③ P3 ะ เอ MPa ะ T3 = 50อะ } !33 z 3375.1 k5/ kg stafe ④ SUPerheated 6-5995 k5 / kga } A-6 P4 = 10kPa}ๆ 1 ฐ hf × Xhfg = 191-81+0.793 × (2392.1) = 2088.7453 k Jlkg Sat.mix Sf +ห Sfg = Sg = 54 → × = 4-Sf.ee 5 26.5995-0.6492 __ 20.793 = /| Sfg 7. 4996 qin = h3- ha 2 3375.1 -201.8999 23173.2001 KJ / kg qoutz h4-hา 2 2088.7453-191.81 2 1896. 9353 kJ1kg wnet, out ะ qin - qowt 2 3 173.2001-1896.9393 2 1 276. 2 6 48 k]/ kg (b) 1µะ Wnetioutnn qinz 1276.2648-317 3.2001 2 0.4022 = 40.2 % # เอง 8 ะ hinetiouton ผํ net, out 2210000,127 6.2648 2 164.5426 kg/5 ะ 165 kgls * เผยแพร่โดย หจก. มอร์ เซอร์วิสเซส ผู้เขียน: มะขามหมาน้อย
22. An inventordams to have developed aheatenginethatreceivestookJofheatfromasource.at 500K andproduces 300 k] ofnetworkwhilerejectingthewasteheattoasinkat2aok.IS this areasonableclaim ? why ? Cน= 50 0k"าทงgง t QH = 700 k] HEO →Wnet, out = 300k] t QL แ'วทาง Yth = Wnetioutne Qin z 1- QL_QinMth.AE 2 หรอก 3 00 700 k5 2 0.428 2 42.8 % * carnot Heat engine ๆthicarnot = 1 " # z 1 -290k.ee 500 K Z 0.42 = 42 % .ง/น Ytn, HE > Mtn.am. + เ1นไปไ4ไ5 # 23. Aheat pump isabsorbingheatfromthe coldoutdoorsat 5°C andsupplyingheat to ahouse at 22ำ atarateof18.oookJlh.Ifthepowerconsumed.by the heatpumpis 2.5 kW,thecoefficientofperformanceoftheheatpump.is a 0.5 61.0 ⑥2.0 d 5.0 C 17.3 COP = QH.ee wnel ะ (8)(แสง 9ง 22 # เผยแพร่โดย หจก. มอร์ เซอร์วิสเซส ผู้เขียน: มะขามหมาน้อย
24. Cons.ideraCarnotrefrigeratorandaCarnotheatpumpoperating between thesametwothermalenergyreservoirs.Ifthe.COPofthe refrigeratoris 3.4ร , the Cop oftheheatpump is U 1.7 62.4 C 3.4 ④4.4 85-0 Operate in the same reservious COPHp = C0Pa +1 = 3.4+1 2 4.4 * 25. Liquid water enters a 25 - kwpumpat เออ - kPapressureata rateof 5 kgb Determinethehigheslpressuretheliquidwatercanhaveattheexitofthepump. Neglectthe kineticandpotential energychangesof water, andtakethespecific volumeofwatertobe อ .อ อา % kgp= ? µ z อ . อ01 %/ r kg jqwater → 0 -- มา % 25 kg Pz 100kPa ใ()ตร การหางาน Work ของ pump ฬ pumpะ fvdp ฬ pump = ¥ = ษ CPa- R ) 25kJls gkgrst ะ ( อ .001 mfug ) ( Pa -100 ) 5 k]/5 z ( อ .001M 3 / kg ) ( P2-100 ) 4/55 kslsnn 5--2 น/ Pa -100 0.001 3ns ทา tg 5000+100 = pa เผยแพร่โดย หจก. มอร์ เซอร์วิสเซส 5100 kpaa Pa # ผู้เขียน: มะขามหมาน้อย
26. Steam entersanadiabatic turbineat 8 MPaandsoo ° cwithamassflowrateof 3 kgls andleavesat 30 KPa.Theisentropi.cefficiencyoftheturbineiso.ao.Ne.gl ecting thekineticenergychange ofthestream, determine (a)thetemperatureatthe turbine exitandc 6) thepoweroutputoffheturbine. State 1 :Pา =8M Pa กะ8 MPa nzsooะ } $ : อ%% &๊{ k nsooะ t (ดในกร- Isentropic .อน state 2 : กกอkpa } satmixture 1-¥°% 㱺 ห = Jzs - Gf t Jfgt PazPa ะ30k b.7266 - 0.8441-6.8234 z 0.8475 hag 2 hf + ห hfg Z 289.27 + (0-8475) C2335. 3) 2 2268.3 KJ/ Kg Isentropic efficiency 0+ะ hihzaen M - has haa 2h 1- ๆ, Chrhas) hzq 2 3399.5- (อ.9)(3399.5-2268.3) h 2a ะ 2381.4 k]/ kg 2ง4น ในกร- actual Paa Z 30 KPa h 2hะ 2381.4 kng } Satmixture T2a = Tsat = 69.09ำ * หา 6อไ8จากกฎ;อ 2.Thermo ¢-ผํo ะ 4 II +4#+ น # (ดแบบactual - ผํ อ ะ @ Cha - h1) ผํ อ 2- (3kg/5) (2381.4-3399.5) 6อเผยแพร่โดย หจก. มอร์ เซอร์วิสเซส Z 3054 kw เBนงานออก # ผู้เขียน: มะขามหมาน้อย