Đề thi cơ sở kỹ thuật nhiệt ĐHBK đà nẵng Đề thi cơ sở kỹ thuật nhiệt ĐHBK đà nẵng Đề thi cơ sở kỹ thuật nhiệt ĐHBK đà nẵng Đề thi cơ sở kỹ thuật nhiệt ĐHBK đà nẵng Đề thi cơ sở kỹ thuật nhiệt ĐHBK đà nẵng Đề thi cơ sở kỹ thuật nhiệt ĐHBK đà nẵng
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
HỘI ĐỒNG TUYỂN SINH SĐH
KỲ THI TUYỂN SINH SAU ĐẠI HỌC NĂM 2012 Khóa 25 - Ngày thi: 20, 21 và 22/4/2012
ĐỀ THI MÔN: CƠ SỞ NHIỆT KỸ THUẬT
Thời gian làm bài: 180 phút
Họ và tên thí sinh: Số báo danh:
Câu 1 (2 điểm) :
Trình bày phương trình trạng thái của khí lý tưởng và khí thực.
Câu 2 (2 điểm): Khảo sát quá trình đẳng áp của khí lý tưởng
Câu 3 (2 Điểm) : Trình bày các nhân tố ảnh hưởng đến trao đổi nhiệt đối lưu
Câu 4 ( 2 điểm ): Cho chu trình gồm 4 quá trình, môi chất là không khí
(có R=287 J/kg.K và k=1,4) như sau:
Quá trình 12 - Nén đoạn nhiệt.
Quá trình 23- Cấp nhiệt đẳng áp p2 = p3 = 3 bar, môi chất nhận nhiệt q1.
Quá trình 34- Giãn nở đoạn nhiệt.
Quá trình 41- Nhả nhiệt đẳng áp p4 = p1 = 1 bar , môi chất nhả nhiệt lượng q2.
Cho biết nhiệt độ điểm 1 là t1 = 27oC và nhiệt độ điểm 3 là t3 = 327oC
1- Biểu diễn chu trình trên đồ thị p-v và T-s.
2- Xác định các thông số trạng thái cơ bản (p, v và T ) tại các điểm nút 3- Xác định nhiệt lượng q1 và q2.
4- Xác định hiệu suất nhiệt chu trình η
Câu 5 (2 điểm) :
Cho thiết bị trao đổi nhiệt giữa 2 môi chất :
1- Chất lỏng nóng có lưu lượng V1= 250 L/giờ, t’1 = 120oC và t”1 = 50oC, Cp1 =
3 kJ/kg.K, ρ1=1100 kg/m3 ;
2- Nước lạnh có lưu lượng V2= 1000 L/giờ, t’2 = 10oC ; Cp2 = 4,186 kJ/kg.K;
ρ2 = 1000 kg/m3.
Cho biết hệ số truyền nhiệt của thiết bị k = 1161 W/m2.K.
a) Xác định dòng nhiệt trao đổi, nhiệt độ nước lạnh đầu ra t”2
b) Xác định diện tích thiết bị trao đổi nhiệt trong 2 trường hợp : Hai môi chất chuyển động cùng chiều và ngược chiều (các thông số nhiệt độ không đổi).
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Trang 2ĐÁP ÁN MÔN CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT
KỲ THI TUYỂN SINH SAU ĐẠI HỌC NĂM 2012 Khóa 25 - Ngày thi: 20, 21 và 22/4/2012
Câu 1 (2 điểm) : Trình bày phương trình trạng thái của khí lý tưởng và khí thực.
1 Nêu được khái niệm khí lý tưởng và khí thực 0,25
2 Xác lập được phương trình khí lý tưởng với 1 kg môi chất 0,75
3 Xác định các trường hợp khác ( G kg và µ kg) 0,25
4 Viết đúng phương trình Van der Waals và giải thích được các thông số 0,75
Câu 2 (2 điểm): Khảo sát quá trình đẳng áp của khí lý tưởng
1 Định nghĩa quá trình và viết được phương trình 0,25
3 Xác định mối quan hệ giữa thông số trạng thái đầu và cuối quá trình 0,25
4 Xác định được ∆u, ∆i, ∆s của quá trình 0,50
5 Xác định được : q, l và lkt của quá trình 0,50
Câu 3 (2 Điểm) : Trình bày các nhân tố ảnh hưởng đến trao đổi nhiệt đối lưu
1 Trình bày được ảnh hưởng của nguyên nhân gây ra chuyển động 0,50
2 Trình bày được ảnh hưởng của chế độ chuyển động 0,50
3 Trình bày được ảnh hưởng của tính chất vật lý của môi chất 0,50
4 Trình bày được ảnh hưởng của hình dáng, vị trí, kích thước của bề mặt 0,50
Trang 3Câu 4 (2 điểm):
Điểm 1: t1 = 27oC, p1 = 1 bar và v RTp 287100000x300 0,861m3/kg
1
1
Điểm 2: p2 = 3 bar, 0,393m /kg
3
1 x 861 , 0 p
p v
4 1 / 1 k
/ 1
2
1 1
=
=
411 K (t 138 C)
287
393 , 0 x 300000 R
v p
2 o 2
2
0,25
Điểm 3: t3 = 327oC, p3 = 3 bar và 0,574 m /kg
300000
600 x 287 p
RT
3
3
Điểm 4: p4 = 1 bar, 0,574x( )3 1,26m /kg
p
p v
k / 1
4
3 3
=
438 K (t 165 C)
287
26 , 1 x 100000 R
v p
4 o 4
4
0,25
189851 )
138 327 (
287 1 4 , 1
4 , 1 ) T T (
R 1 k
k ) T T (
C
−
=
−
−
=
−
138621 )
166 27 (
287 1 4 , 1
4 , 1 ) T T (
R 1 k
k ) T T (
C
−
=
−
−
=
−
4
Xác định hiệu suất : 0,27
q
q 1
1
−
=
Câu 5 (2 điểm)
1
Xác định dòng nhiệt trao đổi
kW 16 ) 50 120 (
3 3600
25 , 0 1100 )
t t (
C V
1
' 1 1 1
ρ
2
Xác định nhiệt độ nước lạnh đầu ra
C 24 3600 x 186 , 4 x x 1000
16 10
C V
Q t
2 2 2
' 2
"
ρ +
Trang 458 C
26
110 ln
) 24 50 ( ) 10 120 ( )
t t (
) t t ( ln
) t t ( ) t t (
"
2
"
1
' 2
' 1
"
2
"
1
' 2
' 1
−
−
−
−
−
=
∆
F cc = Q/(k.∆t cc ) = 16000/(1161x58) = 0,24 m 2
4
Xác định diện tích khi chuyển động ngược chiều
40
96 ln
) 10 50 ( ) 24 120 ( )
t t (
) t t ( ln
) t t ( ) t t (
' 2
"
1
"
2
' 1
' 2
"
1
"
2
' 1
−
−
−
−
−
=
∆
F cc = Q/(k.∆t cc ) = 16000/(1161x64) = 0,22 m 2
0,5
HẾT