آموزش ترمودینامیک ۲ بخش سوم

Preview:

Citation preview

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:مدرسعلیرضا اسفندیارتبدیل انرژی-کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک

(ع)دانشگاه امام حسین

۲ترمودینامیک سیکل های تبرید

1

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:مقدمه و تعریف

برید به دو سیکل های ت. تبرید، انتقال حرارت از ناحیه با دمای کمتر به ناحیه با دمای بشتر است:دسته تقسیم میشوند

سیکل های تبرید بخار•سیکل های تبرید گاز•

محیط در ترمودینامیک تبرید به معنای پایین آوردن دذمای سیستمی به دمایی کمتر از دمای.است

2

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سردکن ها و پمپ های حرارتی

همانطور که میدانیم جریان حرارتی در جهت کاهش دما •. که این پدیده به صورت خود به خود رخ میدهد. است

اما خالف این قضیه بدون استفاده از تجهیزاتی خاصامکان پذیر نیست که یخچال ها و پمپ های حرارتی از

.این دسته تجهیزات حرارتی است

3

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:پمپ های حرارتی وسردکن ها

ان عملکرد یک یخچال وهمچنین پمپ حرارتی را بر حسب ضریب عملکرد به صورت زیر بی•:میکنند

ضریب عملکرد یخچال

ضریب عملکرد پمپ حرارتی

𝐶𝑂𝑃𝑅 =𝑄𝐿

𝑊𝑛𝑒𝑡,𝑖𝑛

𝐶𝑂𝑃𝐻𝑃 =𝑄𝐻

𝑊𝑛𝑒𝑡,𝑖𝑛

𝐶𝑂𝑃𝐻𝑃 = 𝐶𝑂𝑃𝑅 + 14

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:چرخه معکوس کارنو

کوس تمام چهار فرآیند آن میتواند مع. از آنجایی که این چرخه کامال بازگشت پذیر میباشد•.شود

رآیند های که شامل ف. در نتیجه معکوس کردن این سیکل، سیکل معکوس کارنو بدست میاید•:زیر است

(دما ثابت)انتقال حرارت هم دما 1.

(آنتروپی ثابت)تراکم آیزنتروپیک 2.

(دما ثابت)انتقال حرارت هم دما 3.

(آنتروپی ثابت)انبساط آیزنتروپیک 4.

𝐶𝑂𝑃𝑅,𝑐𝑎𝑟𝑛𝑜 =1

𝑇𝐻𝑇𝐿

− 1=

𝑇𝐿𝑇𝐻 − 𝑇𝐿

𝐶𝑂𝑃𝐻𝑃,𝑐𝑎𝑟𝑛𝑜 =1

1 −𝑇𝐻𝑇𝐿

=𝑇𝐻

𝑇𝐻 − 𝑇𝐿

5

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:شکل یک سرد کن کارنو

6

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:مشکالت استفاده از چرخه معکوس کارنو

:با وجود اینکه دو فرآیند همدما قابل دستیابی است اما• ت بخار است نیازمند یک کمپرسور اس-که یک فرآیند همدما تراکم مخلوط آب3-2فرآیند

.که در دو فاز کار کند نیز یک فرآیند انبساط مبرد با مقدار مایع باال میباشد1-4فرآیند.

ین میتوان با تبخیر مبرد به طور کامل قبل از تراکم و استفاده از یک شیر انبساط به جای تورب.مشکالت باال را حل کرد

7

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سیکل ایده آل تبرید تراکمی بخار

مل مبرد قبل از در سیکل تراکمی بخار مشکالت غیرعملی بودن سیکل تبرید کارنو با تبرید کا•.تراکم واستفاده از شیر انبساط قبل به جای توربین رفع شده است

:این سیکل شامل مراحل زیر است• (آنتروپی ثابت1-2)تراکم آیزنتروپیک (فشار ثابت2-3)انتقال حرارت فشار ثابت (آدیاباتیک3-4)انبساط در شیر اختناق

(فشار ثابت4-1)انتقال حرارت فشار ثابت

8

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:دیاگرام سیکل ایده آل تبرید تراکمی بخار

تروپیک اگر به جای شیر انبساط از یک توربین آیزن•4-3استفاده شود در شکل زبر به جای فرآیند

را خواهیم داشت که باعث افزایش ሖ4-3فرآیند تفاده از ظرفیت تبرید نیز میشود اما پیچیدگی اس

.چنین توربینی مقرون به صرفه نیست

9

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سیکل ایده آل تبرید تراکمی بخار

فقان در شیر خ)زیرا شامل یک فرآیند بازگشت ناپذیر . این سیکل بازگشت پذیر داخلی نیست•.است( انبساط

.ی بخار میباشدبا در نظر گرفتن فرآیند خفقان سیکل مدل واقعی تری برای سیکل تبرید تراکم•

10

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سیکل ایده آل تبرید تراکمی بخارP-hنمودار

11

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:معادالت مربوط به سیکل ایده آل تبرید تراکمی بخار

فرآیند را به عنوان 4لذا هر . تمام چهار فرآیند در وسایل جریان پایدار اتفاق می افتند•.فرآیندهای جریان پایدار تحلیل میکندد

:معادله انرژی جریان یکنواخت بر مبنای واحد جرم•

.هیچ نوع کاری در کندانسور و اواپراتور نداریم

.کمپرسور آدیاباتیک در نظر گرفته میشود

(𝑞𝑖𝑛 − 𝑞𝑜𝑢𝑡) + 𝑤𝑖𝑛 −𝑤𝑜𝑢𝑡 = ℎ𝑒 − ℎ𝑖𝑛

12

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:یخچال خانگی

.محفظه سردکننده درون یخچال نقش اواپراتور دارد•

.لوله های مارپیچ پشت یخچال نقش کندانسور دارد•

13

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:یک قاعده سرانگشتی

ریب به ازای هر درجه سانتی گراد که دمای اواپراتور افزایش یا دمای کندانسور کاهش یابد، ض•. درصد افزایش میابد4تا 2عملکرد حدود

14

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سیکل واقعی تبرید تراکمی بخار

و ایده به دلیل بازگشت ناپذیری هایی که در اجزای مختلف وجود دارد بین سیکل های واقعی•.آل تفاوت وجود دارد

:دو منبع اصلی بازگشت ناپذیری•

(باعث افت فشار میشود)اصطحکاک سیال

تبادل حرارت با محیط

15

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:تفاوت های سیکل ایده آل و واقعی

.اشدمبرد در ورود به کمپرسور برای اطمینان از عدم وجود مایع به صورت بخار فوق گرم باید ب•

.افت فشار و انتقال حرارت در لوله مابین اواپراتور و کمپرسور قابل توجه است•

له رابط در نتیجه مافوق گرم شدن، گرفتن حرارت در طول لوله رابط، افت فشار در اواپراتور و لو•.افزایش حجم مخصوص و در نتیجه افزایش توان ورودی کمپرسور را خواهیم داشت

کاک باعث اصطح: فرآیند تراکمی واقعی ممکن است افزایش یا کاهش آنتروپی داشته باشد زیرا •را به افزایش آنتروپی میشود همچنین انتقال حرارت ممکن است کاهش یا افزایش آنتروپی

.همراه داشته باشد

16

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سیکل تراکمی تبرید تراکمی بخار

17

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سیستم پمپ های حرارتی

.سیستم حرارتی قابلیت بکارگیری در دو حالت گرم کننده و سردکننده را دارند

18

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سیستم پمپ های حرارتی

19

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سیستم های تبرید تراکمی بخار جدید

سیستم های تبرید مرکب•سیستم های تبرید تراکمی چندمرحله ای•سیستم تبرید چند منظوره با یک کمپرسور•

20

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سیستم های تبرید مرکب

گشتی محدوده دمایی بزرگ در سیکل های صنعتی و نیز عملکرد ضعیف کمپرسور رفت و بر•.باعث رو آوردن به تبرید چندمرحله ای را ایجاد میکند

.چنین چرخه های تبریدی، چرخه های تبرید مرکب نامیده میشود•

چرخه های موجود در یک سیستم مرکب با استفاده از مبدل حرارتی به یکدیگر متصل•.میشوند

21

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سیستم تبرید مرکب دو مرحله ای

22

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:معادالت مربوط به سیستم تبرید مرکب دومرحله ای

ሶ𝑚𝐵 ℎ5 − ℎ8 = ሶ𝑚𝐴 (ℎ2 − ℎ3)

𝐶𝑂𝑃𝑅 =ሶ𝑄𝐿ሶ𝑊𝑛𝑒𝑡

=ሶ𝑚𝐵 ℎ1 − ℎ4

ሶ𝑚𝐴 ℎ6 − ℎ5 + ሶ𝑚𝐵 ℎ2 − ℎ1

23

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سیستم های تبرید تراکمی چند مرحله ای

ز مبدل اگر سیال مورد استفاده در کل سیکل مرکب یکسان باشد، میتوان به جای استفاده ا•(انتقال حرارت بهتر. )حرارتی از محفظه اختالط استفاده نمود

.چنین سیستمی سیستم تبرید تراکمی چندمرحله ای نام دارد•

ور فرآیند تراکم در این سیکل، تراکم دو مرحله ای خواهد بود که باعث کاهش کار کمپرس•.خواهد شد

24

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سیستم های تبرید تراکمی چند مرحله ای

ه در سیستم نشان داده شد•ن در شکل، مبرد مایع در والیظه شیر انبساط، تا فشار محف

اری بخ. پاشش انبساط میابدکه در این فرآیند بوجود

با بخاری که ( 3حالت )میاید از کمپرسور فشار پایین

مخلوط ( 2حالت . )میایدار میشود و وارد کمپرسور فش

(9حالت . )باال میشود

نیز در ( 7حالت )مایع اشباع •شیر انبساط دوم منبسط

میشود و به طرف اواپراتور .میرود

25

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سیستم تبرید چند منظوره با یک کمپرسور

در این سیستم ها، تمامی جریانند هایی که از اواپراتورهای بیرون میایرا به یک کمپرسور هدایت کرده تا

.فرآیند تراکم صورت پذیرد

ن فریزر خانگی نمونه ای از ای-یخچالال سیستم ها میباشد که فضای یخچدر دمای باالتری نسبت به فضای

.فریزری قرار دارد

26

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سیکل های تبرید گازی

و فرآیند این سیکل از د. سیکل تبرید گازی در واقع همان معکوس سیکل توان برایتون است•.فشار ثابت و دو فرآیند آیزنتروپیک تشکیل شده است

:فرآیند زیر میشود4شامل تراکم گاز1-2حرارت دادن به محیط در فشار ثابت2-3انبساط آیزنتروپیک3-4گرفتن حرارت از فضای سرد1-4

27

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سیکل ساده تبرید گازی

28

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سیکل ساده تبرید گازی

29

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

،از آنجا که دما در طی فرآیند انتقال حرارت در سیکل های تبرید گازی تغییر میکندcop

.بخار کمتر استاین سیکل ها نسبت به سیکل ها نسبت به سیکل کارنو و سیکل تبرید تراکمی

مزیت این سیکل این است که دارای اجزای ساده و سبک میباشند که برای خنک کردن.هواپیما مناسب است

30

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:مقایسه بین سیکل تبرید گازی و سیکل معکوس کارنو

(B1سطح زیر . )سیکل معکوس کارنو تبرید بیشتری ایجاد میکند•(BA2سطح . )سیکل معکوس کارنو کار کمتری مصرف میکند•

31

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سیکل تبرید گازی با بازیاب

32

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:سواالت کلیدی مهم

و (درجه سانتی گراد-25)یک پمپ حرارتی در فصل زمستان بین دو هوای بیرون از منزل . 1حداکثر کارآیی آن چند است؟. درجه سانتی گراد کار میکند+ 25دمای داخل ساختمان برابر

.18.52

.26.72

.35.96

.43.35

33

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:1جواب سوال

:وشتبنابراین میتوان ن. در سیکل های تبرید حداکثر کارایی مربوط به سیکل کارنو است

𝐶𝑂𝑃𝐻𝑃,𝑟𝑒𝑣 =𝑇𝐻

𝑇𝐻 − 𝑇𝐿=

298.5

25 + 25= 5.96

.صحیح است( 3)گزینه

34

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:۲سوال

چنانچه محیط . است5ضریب عملکرد یک یخچال که به صورت برگشت پذیر کار میکند برابر درجه سانتی گراد باشد دمای محیط گرم چقدر است؟-20سرد در

.125.7°𝑐

.229.2°𝑐

.330.6°𝑐

.442.5°𝑐

35

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:۲جواب سوال

𝐶𝑂𝑃𝑅 =𝑇𝐿

𝑇𝐻−𝑇𝐿5 =

298.5

𝑇𝐻−253𝑇𝐻 = 303.6 𝐾

𝑇𝐻 = 30.6°𝑐

.صحیح است(3)گزینه

36

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:3سوال

یک سیکل تبرید چیست؟COPمحدوده تغییر ضریب کارآیی

بین صفر تا یک1.

بین یک تا صد2.

بی منفی بی نهایت تا مثبت بی نهایت3.

بین صفر تا بی نهایت4.

37

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:3جواب سوال

.صحیح است( 4)گزینه

38

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:4سوال

ی بخار موجب با فرض ثابت بودن فشار کندانسور، کاهش فشار تبخیر کننده در یک سیکل تراکم:میشود که

ظرفیت تبرید و کارکمپسور کاهش یابد1.

ظرفیت تبرید و کار کمپرسور افزایش یابد2.

ظرفیت تبرید کاهش وکار کمپرسور افزایش میابد3.

ظرفیت تبرید افزایش و کار کمپرسور کاهش میابد4.

39

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:4جواب سوال

.رید استبا کاهش فشار تبخیرکننده سطح زیر منحنی کاهش یافته، که همان کاهش ظرفیت تب.اما به دلیل افزایش اختالف فشار، کار کمپسور افزایش میابد

.صحیح است( 3)گزینه

40

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:5سوال

د تراکمی بخار، با فرض ثابت بودن فشار کندانسور و کاهش فشار تبخیرکننده در یک سیکل تبری.........................

ظرفیت تبرید و کار کمپرسور کم میشود1.

ظرفیت تبرید و کار کمپرسور افزایش میابد2.

ظرفیت تبرید کاهش و کار کمپرسور افزایش میابد3.

ظرفیت تبرید افزایش و کار کمپرسور کاهش میابد4.

41

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:5جواب سوال

بسته تبرید کاهش فشار تبخیرکننده در حالی که فشار کندانسور ثابت است، سطح داخلی منحنیبنابراین طبق رابطه . را نیز کاهش میدهد𝑄𝐿را افزایش و از طرف دیگر مقدار ( کار کمپرسور)

COP =𝑄𝐿

𝑊.کم میشودCOP، مقدار

.صحیح است( 3)در نتیجه گزینه

42

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:6سوال

حال درب . در یک اتاق کوچک در بسته با دیواره های عایق، یک یخچال در حال کار میباشد:تغییرات دمای اتاق. یخچال را باز میکنیم

باال میرود1.

ابتدا پایین میاید، سپس افزایش می ماند2.

ابتدا باال رفته و سپس ثابت میماند3.

ابتدا پایین آمده و سپس ثابت میماند4.

43

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:6جواب سوال

ار با باز کردن درب یخچال هوای سرد آن به اتاق منتقل شده و دما کاهش میابد ولی با انجام ک.کمپرسور و ایجاد گرما دمای اتاق رفته رفته افزایش میابد

.صحیح است( 2)پس گزینه

44

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:7سوال

کار میکند، دارای بازده حرارتی 𝑇𝐻,𝑇𝐿یک ماشین حرارتی برگشت پذیر که بین دو منبع با دمای ثابت آن چقدر اگر بین این دو منبع یک یخچال برگشت پذیر مشغول به کار شود، ضریب کارآیی. است% 75

است؟

.11

3

.21

4

.31

4𝑇𝐻𝑇𝐿−1

.41

3𝑇𝐻𝑇𝐿

−1

45

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:7جواب سوال

η=𝑊

𝑄𝐻=

3

4 , 𝐶𝑂𝑃𝐻𝑃 =

𝑄𝐻

𝑊=

4

3

𝐶𝑂𝑃𝐻𝑃 = 𝐶𝑂𝑃𝑅 + 1 𝐶𝑂𝑃𝑅 =4

3− 1 =

1

3

.صحیح است( 1)گزینه

46

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:8سوال

150یک ماشین حرارتی چرخه کانو مقدار Τ𝑘𝑗𝑠 درجه سانتی گراد 425از یک منبع گرم در دمای

. درجه سانتی گراد پس میدهد30دریافت نموده و مقداری گرما به یک منبع سرد در دمای :به ترتیب برابر است باKWمقادیر کارتولیدی و گرمای منتقل شده به منبع سرد برحسب

.187.84-56.31

.2878.4-563.1

.3848.7-561.3

.484.87-65.13

47

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:8جواب سوال

𝐶𝑂𝑃𝐻𝑃 =𝑇𝐻

𝑇𝐻 − 𝑇𝐿=425 + 273

(425 − 30)= 1.767

1.767 =𝑄𝐻

𝑊=

150

𝑊

𝑄𝐿 = 𝑄𝐻 −𝑊 = 150 − 84.8 = 65.13 𝐾𝑤

.صحیح است(4)گزینه

𝑊 = 84.87 𝐾𝑤

48

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:9سوال

است، ℃327مخترعی ادعا میکند ماشینی طراحی نموده که از یک منبع حرارتی که تحت دمای℃27کار تولید مینماید و گرما را نیز به محیط Kj450دریافت و Kj900مقدار انرژی برابر

کدام عبارت زیر برای این ادعا صادق است؟. تخلیه میکند

ساخت این موتور امکان پذیر است و به صورت بازگشت پذیر عمل مینماید1.

ساخت این موتور امکان پذیر است و به صورت بازگشت ناپذیر عمل مینماید2.

ساخت این موتور امکان پذیر نیست چون قانون دوم ترمودینامیک را نقض میکند3.

ساخت این موتور امکان پذیر نیست چون قانون اول ترمودینامیک را نقض میکند4.

49

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:9جواب سوال

𝐶𝑂𝑃 =𝑇𝐻

𝑇𝐻 − 𝑇𝐿=600

300= 2

𝐶𝑂𝑃 =𝑄𝐻𝑊

=900

450= 2

:ضریب کارآیی سیکل کارنویی که بین دو دمای فوق کارمیکند

:ضریب کارآیی سیکل مخترع

میدانیم که سیکل کارنو از بشترین ضریب کارآیی برخوردار است، .بنابراین تمام سیکل های امکان پذیر راندمان کمتر یا مساوی با سیکل کارنو خواهند داشت

از آنجا که هر دو ضریب کارآیی برابرند، میتوان گفت که ساخت این ماشین امکان پذیر است و .صحیح است( 1)در نتیجه گزینه . به صورت بازگشت چذیر عمل مینماید

50

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:10سوال

:در یک سیکل تبرید مطابق شکل زیر داده های زیر در دسترس میباشد.I𝑆1 = 0.9322 ൗ𝐾𝑗

𝐾𝑔.𝐾 ,ℎ1 = 236 ൗ𝐾𝑗𝐾𝑔 ,𝑃1 = 0.14 𝑀𝑃𝑎

.IIℎ2 = 272.05 ൗ𝐾𝑗𝐾𝑔 ,𝑃2 = 0.8𝑀𝑝𝑎

.IIIℎ3 = 93.42 ൗ𝐾𝑗𝐾𝑔 ,𝑃3 = 0.8𝑀𝑝𝑎

.IVℎ3 ≈ ℎ4 = 93.42 ൗ𝐾𝑗𝐾𝑔

0.05دبی جرمی مبرد Τ𝐾𝑔𝑠سرعت انتقال حرارت از محفظه سرد،. است

توان مصرفی در کمپرسور و حرارت داده شده به محیط:عبارتند ازKwبه ترتیب از راست به چپ برحسب

.17.13-1.8-8.93

.28.93-1.8-8.93

.37.13-0.8-7.93

.47.13-1.8-7.13

51

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:10جواب سوال

ሶ𝑊 = ሶ𝑚(ℎ2 − ℎ1) = 0.05(272.05 − 236) = 1.8 ሶ𝑄𝐿 = ሶ𝑚(ℎ1 − ℎ4)= 0.05(236 − 93.42) = 7.13

ሶ𝑄𝐻 = ሶ𝑚(ℎ2 − ℎ3) = 0.05(272.05 − 93.42) = 8.93

.صحیح است(1)گزینه

52

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:11سوال

𝑇𝐻منبع حرارتی با 3دو موتور حرارتی بازگشت پذیر مطابق شکل زیر بین = 1000 𝐾,𝑇𝐿 = 400𝐾طلوب در صورتی که کار تولیدی هر دو موتور با هم مساوی باشند، م. کار میکنند

:𝑇𝑖است دمای منبع حرارتی متوسط

.1K450

.2K550

.3K700

.4K900

53

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:11جواب سوال

:از آنجا که هر کار هر دو یخچال برابر است داریم

𝑊1 = 𝑄𝐻 − 𝑄𝑖 &𝑊2 = 𝑄𝑖 − 𝑄𝐿𝑊1 = 𝑊2

𝑇𝐻 − 𝑇𝑖 = 𝑇𝑖 − 𝑇𝐿

𝑇𝑖 = 700 𝐾

.صحیح است( 3)گزینه

ر

ر

54

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:1۲سوال

ضریب عملکرد یخچال برودتی برگشت پذیر نشان داده شده در شکل کدام است؟

.10.77

.21.23

.32.5

.43.5

55

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:1۲جواب سوال

𝐶𝑂𝑃 𝑅 =𝑄𝐿𝑊

=100 × 100 −

𝜋 × 1002

8

𝜋 × 1002

4

=6073

7854= 0.77

.صحیح است(1)گزینه

56

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:13سوال

فشار میان . کار میکند𝑃2وحداکثر فشار 𝑃1یک سیستم تبرید دو مرحله ای مابین حداقل فشار ؟یعنی فشار سیال ورودی به کمپرسور از کدامیک از روابط زیر بدست می آید𝑃𝑖مرحله ای

.1𝑃𝑖 =𝑃1.𝑃2

2

.2𝑃𝑖 = 𝑃1.𝑃2

.3𝑃𝑖 = 𝑃1 + 𝑃2

.4𝑃𝑖 =𝑃1+𝑃2

2

57

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:13جواب سوال

شترین میتوان نشان داد که برای سیکل هایی که از مراحل تراکم متعدد استفاده میکنند، بی.ر باشندراندمان زمانی حاصل میشود که تراکم و یا انبساط از نسبت فشارهای یکسانی برخوردا

𝑃𝑖

𝑃1=

𝑃2

𝑃𝑖𝑃𝑖 = 𝑃1𝑃2

.صحیح میباشد( 2)گزینه

58

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:14سوال

ضریب . نمایدیک یخچال فرضی در یک سیکل ترمودینامیکی بازگشت پذیر مطابق شکل عمل میعملکرد این سیکل چقدر است؟

.1𝐶𝑂𝑃 = 2

.2𝐶𝑂𝑃 = 3

.3𝐶𝑂𝑃 = 5

.4𝐶𝑂𝑃 = 7

59

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:14جواب سوال

سیکل و T-Sبا در نظر گرفتن این نکته که اثر سرمایش و کارورودی به ترتیب سطح زیر نمودار است، ضریب عملکرد مقدار 1400Kj , 200سطح درون سیکل میباشند و مقدار آنها به ترتیب

.زیر را خواهد داشت

𝐶𝑂𝑃 =𝑄𝐿

𝑊𝑎𝑐𝑡,𝑖𝑛=1400

200= 7

.صحیح است( 4)گزینه

60

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:15سوال

کدام یک از موتورهای گرمایی زیر تحت شرایط داده شده عمال امکان پذیر است؟

ሶ𝑄𝐻: نرخ گرمای جذب شده از منبع گرمሶ𝑄𝐿:نرخ گرمای جذب شده از منبع سرد

ሶ𝑊𝑛𝑒𝑡: نرخ کار خالص تولید شده

.1ሶ𝑊𝑛𝑒𝑡 = 0𝐾𝑤 ،ሶ𝑄𝐿 = 10𝐾𝑤 ،ሶ𝑄𝐻 = 10𝐾𝑤

.2ሶ𝑊𝑛𝑒𝑡 = 10𝐾𝑤 ،ሶ𝑄𝐿 = 14𝐾𝑤 ،ሶ𝑄𝐻 = 20𝐾𝑤

.3ሶ𝑊𝑛𝑒𝑡 = 16𝐾𝑤 ،ሶ𝑄𝐿 = 0𝐾𝑤 ،ሶ𝑄𝐻 = 16𝐾𝑤

.4ሶ𝑊𝑛𝑒𝑡 = 6𝐾𝑤 ،ሶ𝑄𝐿 = 10𝐾𝑤 ،ሶ𝑄𝐻 = 16𝐾𝑤

61

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

:15جواب سوال

𝑄𝐻 = 𝑄𝐿 +𝑤

.صحیح است(4)گزینه

62

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

بیان نکات کنکوری و خالصه درس

63

فرادرس

FaraDars.org

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

این اسالید ها بر مبنای نکات مطرح شده در فرادرس« ۲آموزش ترمودینامیک »

.تهیه شده است

برای کسب اطالعات بیشتر در مورد این آموزش به لینک زیر مراجعه نمایید

faradars.org/fvphy106

۲آموزش ترمودینامیک

faradars.org/fvphy106

فرادرس

FaraDars.org