25
284 สัปดาห์ที15 หน่วยที7 เรื่อง วัฏจักรผสม

สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

284

สปดาหท 15 หนวยท 7

เรอง วฏจกรผสม

Page 2: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

285

แผนการจดการเรยนรแบบมงเนนสมรรถนะอาชพ และบรณาการตามหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง

/ ผล 5 มต / นโยบาย 3 D และ 11 ด 11 เกง รหสวชา 3101-2002 วชา งานสนดาปภายใน หนวยท 7 ชอหนวย วฏจกรผสม

ชอเรอง จ านวน 3 ชวโมง

7.1 กระบวนการ 1-2 เปนกระบวนการอดแบบ Isentropic 7.2 กระบวนการ 2-3 ความรอนทถายเทเขากระบอกสบดวยกระบวนการปรมาตรคงท

7.3 กระบวนการ 3-4 ความรอนถายเทเขากระบอกสบดวยกระบวนการความดนคงท 7.4 กระบวนการ 4-5 เกดการขยายตวแบบ Isentropic ใหก าลงดนลกสบลง 7.5 กระบวนการ 5-1 ความรอนถายเทออกจากระบบ

1. สาระส าคญ 1. กระบวนการ 1-2 เปนกระบวนการอดตวแบบ Isentropic ซงตรงกบจงหวดอดของเครองยนตสจงหวะ 2. กระบวนการ 2-3 เปนกระบวนการรบความรอนภายใตปรมาตรคงท 3. กระบวนการ 3-4 เปนกระบวนการรบความรอนภายใตความดนคงท 4. กระบวนการ 4-5 เปนกระบวนการอดตวแบบ Isentropic ซงตรงกบจงหวะก าลงของเครองยนต สจงหวะ 5. กระบวนการ 5-1 เปนกระบวนการถายความรอนทงภายใตปรมาตรคงท ซงตรงกบจงหวะคายความรอนของเครองยนตสจงหวะ

2. สมรรถนะประจ าหนวยการเรยนร 1. อธบายความหมายกระบวนการตางๆ ของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง 2. ค านวณหาความรอนทปอนขาระบบของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง 3. ค านวณหาความดนสงสดของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง 4. ค านวณหาอณหภมสงสดของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง 5. ค านวณหาความรอนทคายออกจากระบบของวฏผสมไดอยางถกตอง 6. ค านวณหางานสทธของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง 7. ค านวณหาประสทธภาพทางความรอนของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง 8. ค านวณหาความดนยงผลเฉลยของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง

Page 3: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

286

3. จดประสงคการเรยนร

3.1 จดประสงคทวไป 1. นกศกษาสามารถอธบายความหมายกระบวนการตางๆ ของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง 2. นกศกษาสามารถค านวณหาความรอนทปอนขาระบบของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง 3. นกศกษาสามารถหาค านวณหาความดนสงสดของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง 4. นกศกษาสามารถค านวณหาอณหภมสงสดของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง 5. นกศกษาสามารถค านวณหาความรอนทคายออกจากระบบของวฏผสมไดอยางถกตอ 6. นกศกษาสามารถค านวณหางานสทธของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง 7. นกศกษาสามารถค านวณหาประสทธภาพทางความรอนของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง 8. นกศกษาสามารถค านวณหาความดนยงผลเฉลยของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง

3.2 จดประสงคเชงพฤตกรรม

1. สามารถค านวณหาความรอนทปอนขาระบบของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง 2. สามารถค านวณหาความดนสงสดของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง 3. สามรถค านวณหาอณหภมสงสดของวฏจกรผสมไดไดอยางถกตอง 4. สามรถค านวณหาความรอนทคายออกจากระบบของวฏผสมไดอยางถกตอ 5. สามรถค านวณหางานสทธของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง 6. สามรถค านวณหาประสทธภาพทางความรอนของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง 7. สามรถค านวณหาความดนยงผลเฉลยของวฏจกรผสมไดอยางถกตอง

Page 4: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

287

4. เนอหาสาระการสอน/การเรยนร 4.1 ดานความร -กระบวนการสนดาปภายในของวฏจกรดเซล

4.2ดานทกษะหรอปฏบต

- การค านวณหาคางานสทธ, ประสทธภาพทางความรอน ,ความดนยงผลเฉลย 4.3ดานคณธรรม/จรยธรรม/จรรยาบรรณ/บรณาการเศรษฐกจพอเพยง

- ความมวนย : การแตงกาย , การตรงตอเวลา -ความรบผดชอบ : ท างานเสรจทนตามเวลาท ก าหนด - ความสนใจใฝร : มความสนใจในการหาความรเพมเตม , การกระตอรอรนทจะเรยนร - ความมมนษยสมพนธ : ยอมรบความคดเหนผอน - ความอดทน อดกลน : มสตควบคมอารมณไดด - ความซอสตยสจรต : ไมน าผลงานผอนมาแอบอางเปนของตน - การประหยด : ใชวสดทเหมาะสมกบงาน , ปดไฟฟา ทกครงทเลกใช - ความกตญญกตเวท : อาสาชวยเหลอและถอของชวยคร –อาจารย

Page 5: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

288

5. กจกรรมการเรยนการสอนหรอการเรยนร

ขนตอนการสอนหรอกจกรรมคร ขนตอนการเรยนหรอกจกรรมของผเรยน

ขนน าเขาสบทเรยน (10 นาท ) 1. ครทบทวนวฏจกรดเซล ขนการสอน (60 นาท) 1. ครวาดแผนภาพและอธบายความหมาย

กระบวนการตางๆ ของวฏจกรผสม 2. ครเขยนสมการของวฏจกรผสมพรอมอธบาย

ความหมาย 3. ครสาธตตวอยางของวฏจกรผสมจ านวน 1 ขอ

4. ครเปดโอกาสใหชกถามขอสงสย ขนพยายาม(80 นาท) 1. ครใหนกศกษาฝกปฏบตวาดแผนภาพและเขยน

สมการของวฏจกรผสม 2. ครใหท าแบบฝกหดท 7.1 จ านวน 1 ขอ

ขนสรป ( 30 นาท ) 1. ครใหสงฝกหด 2. ครเฉลยแบบฝกหด 3. ครสรปเนอหาเพมเตม

1. ผเรยนทงชน แสดงความคดเหนตามหวขอทคร

ซกถาม 1. ผเรยนตงใจฟงการบรรยายและจดบนทกเนอหาจาก

ค าบรรยายใสสมด 2. ผเรยนตงใจฟงการบรรยายและจดบนทกเนอหาจาก

ค าบรรยายใสสมด 3. ผเรยนตงใจฟงการบรรยายและจดบนทกเนอหาจาก

ค าบรรยายใสสมด 4. ผเรยนซกถามขอสงสย

1. ผเรยนฝกปฏบตวาดแผนภาพและเขยนสมการของ วฏจกรผสม

2. ผเรยนท าแบบฝกหดท 7.1 จ านวน 1 ขอ 1. ผเรยนน าแบบฝกหดมาสง 2. ผเรยนทราบเฉลย 3. ผเรยนทงหมดตงใจฟง

Page 6: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

289

6. สอการเรยนการสอน/การเรยนร

6.1 สอสงพมพ - หนงสองานสนดาปภายใน - เอกสารประกอบการสอน

6.2 สอโสตทศน - 6.3 สอของจรง -

7. แหลงการเรยนการสอน/การเรยนร 7.1 ภายในสถานศกษา

- ตกวทยบรการ - หองสมดชมรมวชาชพชางยนต - หอง Internet ชางยนต

7.2 ภายนอกสถานศกษา

- หองสมดมหาวทยาลยมหาสารคาม - หองสมดมหาวทยาลยราชภฎมหาสารคาม - ราน Internet

8. งานทมอบหมาย 8.1 กอนเรยน - 8.2ขณะเรยน - ใหผเรยนจดค าอธบาย ประกอบการบรรยายของคร - ใหผเรยนท าแบบทดสอบ

Page 7: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

290

8.3หลงเรยน - ใหผเรยนเฉลยแบบทดสอบ - ใหผเรยนไปศกษา เรองวฏจกรผสมมาลวงหนา

9. ผลงาน/ชนงาน ทเกดจากการเรยนรของผเรยน -

10. เอกสารอางอง ชนะชย กสภาร. เครองยนตสนดาปภายใน. พมพครงท8, กรงเทพฯ: โรงพมพชวนพมพ

มนตร พรณเกษตร.เทอรโมไดนามกส.พมพครงท2, กรงเทพฯ:วทยพฒน

รงสรย ใจเขอนแกว.เครองยนตสนดาปภายในและภายนอก. พมพครงท7, กรงเทพฯ: ซเอดยเคชน

วนจ นวาศะบตร.การวเคราะการสนดาป. พมพครงท7, กรงเทพฯ:โรงพมพเจรญธรรม,2527

ศรณรงค ตทองค า. คาคงทสากลของกาซ.พมพครงท5, กรงเทพฯ:ส านกพมพพ.เอด,2524

11. การบรณาการ/ความสมพนธกบรายวชาอน

วชา เทอรโมไดนามกส

12. หลกการประเมนผลการเรยน 12.1 กอนเรยน - สงเกตจากค าถาม ของผเรยน 12.2ขณะเรยน

- สงเกตจากค าถาม ของผเรยน 12.3หลงเรยน

- แบบทดสอบ

Page 8: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

291

13. รายละเอยดการประเมนผลการเรยน 13.1คะแนนระหวางภาคเรยน รอยละ 80 ไดจาก - แบบทดสอบหลงเรยน รอยละ 20 - ใบงาน รอยละ 20 - การปฏบตงานกลม รอยละ 30 - แบบฝกหด รอยละ 10 13.2คะแนนคณธรรมและ จรยธรรม รอยละ 20 ไดจาก - ความตรงตอเวลา รอยละ 5 - ความมระเบยบ วนย รอยละ 5 - ความรบผดชอบ รอยละ 5 - ความซอสตย รอยละ 5 การประเมนผล น าคะแนนทไดจากการวดผลมาประเมน โดยยดหลกเกณฑการประเมนผลของวทยาลยเทคนคมหาสารคาม ซงก าหนดดงน

อตราคะแนน ระดบคะแนน

80 – 100 4.0 75 – 79 3.5 70 – 74 3.0 65 – 69 2.5 60 – 64 2.0 55 – 59 1.5 50 – 54 1.0 0 – 49 0

Page 9: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

292

แผนการสอน หนวยท 7 หนาท 1

วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท 15

ชอหนวยวฏจกรผสม จ านวน 3 ชวโมง

วฏจกรผสม (dual Combustion Cycle) วฏจกรกงดเซลมลกษณะผสมของออตโต และดเซลวศวกรผปรบปรงและพฒนาเครองนขนมาในป ค.ศ. 1888 คอ Ackroyd และ Stuart โดยพจารณาเหนวาขอจ ากดประสทธภาพในเครองเบนซนกคออตราสวนการวดและเครองดเซลนนคอ อตราสวนการอดและ Cut - off ratio จงพยายามคดรวมเอาขอไดเปรยบเทยบในทงสองกรณเขาผสมผสานกนปรากฏวาวฏจกรดงกลาวนประสทธภาพสงขนแตในทางปฏบตเกดปญหาในการกอสรางและการบ ารงรกษา วฏจกรนนยมเรยกดเซลโฮสปด (High Speed Diescl Cycle เพราะกระบวนการปอนเชอเพลงใหหวฉดความดนสง วฏจกรนมคณสมบตใกลเคยงกบวฎจกรจรงของเครองยนตทใชน ามน โดยเฉพาะอยางยงวฏจกรดเซล ทงนเพราะวฏจกรจรงของเครองยนตน ามนนนเชอเพลงจะเผาทปรมาตรเกอบคงท และการเผาจะด าเนนไปจนถงชวงความดนเกอบคงท

P

V

3q4

2q3

qout

3 4

5

1

2

V2 = V3V4 V1

P3 = P4

TD

C

BD

C

S =

S =

ในวฏจกรนประกอบดวยกระบวนการเปลยนแปลง 5 กระบวนการโดยล าดบดงน กระบวนการ 1-2 เปนกระบวนการอด Isentropic กระบวนการ 2-3 ความรอนทถายเทเขากระบอกสบดวยกระบวน ปรมาตรคงท กระบวนการ 3-4 ความรอนถายเทเขากระบอกสบดวยกระบวน ความดนคงท กระบวนการ 4-5 เกดการขยายตวแบบ Isentropic ใหก าลงดนลกสบลง กระบวนการ 5-1 ความรอนถายเทออกจากระบบ

Page 10: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

293

แผนการสอน หนวยท 7 หนาท 2 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท 15 ชอหนวยวฏจกรผสม จ านวน 3 ชวโมง

กระบวนการ 1-2 สมมตวาทราบคาอตราสวนปรมาตร V1

V2 แลว

T1

T2 = V1k−1

V2

T2 = T1 V1k−1

V2 = T1 ( rv

k-1) ……………………….1

เมอ rv = 2

1

VV

อตราสวนปรมาตร

P2k−1

k

P1 = V1k−1

V2

P2 = P1 V1k

V2 = P1( rv

k) ……………………….2

กระบวนการ 2-3 เนองจาก V2 = V3 ปรมาตรคงท

P3

T3 =

P2

T2

P3 = P2T3

T2 , T3 = P3T2

P2 ……………………….3

กระบวนการท 3-4 เนองจาก P3 = P4 เพราะวาความดนคงท

V4

T4 =

V3

T3 แลว rc = V4

V3 = T4

T3

T4 = V4T3

V3 = ( rc )T3 ……………………….4

Page 11: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

294

แผนการสอน หนวยท 7 หนาท 3 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท 15 ชอหนวยวฏจกรผสม จ านวน 3 ชวโมง

กระบวนการ 4-5 เปนการขยายตวแบบ Isentropic (S=C)

T5

T4 = (

V4

V5)

k−1 = (V4

V3x

V3

V4)

k−1= (

rc

rv)

k−1

T5 = T4 (rc

rv)

k−1 ……………………….5

กระบวนการ 5-1 ความรอนถายเทออกจากระบบปรมาตรคงท

P5

T5 = P1

T1

P5 = T5P1

T1 ……………………….6

ความรอนทไดจากกระบวนการ 2-3 เปนกระบวนการรบความรอนภายใตปรมาตรคงท

qin23 = cv (T3-T2) ……………………….7 ความรอนทไดจากกระบวนการ 3-4 เปนกระบวนการรบความรอนภายใตความดนคงท

qin34 = cp (T4-T3) ……………………….8 ความรอนทไดจากกระบวนการทงหมด

qin23 = cv (T3-T2) + qin34 = cp (T4-T3) ……………………….9

ความรอนทถายออกจากกระบวนการ 5-1 เปนกระบวนการถายความรอนทงภายใตปรมาตรคงท

qout51 = Cv(T5-T1) ……………………….10

Page 12: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

295

แผนการสอน หนวยท 7 หนาท 4 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท 15 ชอหนวยวฏจกรผสม จ านวน 3 ชวโมง

งานสทธใน 1 วฏจกร

Wnet = qin23 + qin34 - qout51 ……………………….11

การหาประสทธภาพเชงความรอนของวฏจกร

th = Wnet

qin ……………………….12

th = 1- qout

qin ……………………….13

ความดนยงผลเฉลยของวฏจกร mep = Wnet

V1−V2 ……………………….14

ในทนก าหนดใหอตราสวนการอด rv = V1

V2 อตราสวนคตออฟ rc = V4

V3 และอตราสวนความดน rp = P3

P2

อตราสวนความดน

T3

T2 = P3

P2 = rp ……………………….15

อตราสวนคตออฟ

T4

T3 = V4

V3 = rc ……………………….16

Page 13: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

296

แผนการสอน หนวยท 7 หนาท 5 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท 15 ชอหนวยวฏจกรผสม จ านวน 3 ชวโมง

ตวอยาง เครองแบบลกสบชกเครองหนงรบอากาศเขาท 95 kpa ,26.8 oC ใหความดนสงสดเทากบ 8.0 Mpaมอตราสวนการอดเทากบ 18:1 จงค านวณหาประสทธภาพทางความรอนของวฎจกรผสมมาตรฐานอากาศ ทงน สมมตใหปรมาณความรอนทอากาศไดรบภายไตปรมาตรคงทเทากบปรมาณความรอนทอากาศไดรบภายไตความดนคงท วธท า ก าหนดคาความจความรอนจ าเพาะของอากาศในวฎจกรผสมมคาคงทและใชคาท 300 K

P

V

3q4

2q3

qout

3 4

5

1

2

V2 = V3V4 V1

P3 = P4

TD

C

BD

C S =

S =

P1 = 95 kpa, P3=P4 = 8 Mpa, T1 = 300 K, rV = 18, CP = 1.0035 kJ/kg.K, CV = 0.7165 kJ/kg.K

กระบวนการ 1-2 เปนกระบวนการอดตวแบบไอเซนทรอปก

T2 = T1 (V1V2

)k−1

T2 = 300 K (18)0.4

T2 = 953.30 K - 273.2 T2 = 680.1 oC

Page 14: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

297

แผนการสอน หนวยท 7 หนาท 6 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท 15 ชอหนวยวฏจกรผสม จ านวน 3 ชวโมง

กระบวนการ 2-3 เปนการรบความรอนภายไตปรมาตรคงท (V2 = V3)

P2V2T2

= P3V3T3

T3 = (P3P2

) T2

= ( 8000 kpa

5433.81 kpa) (953.3) K

T3 = 1403.5 K - 273.2 T3 = 1130.3 oC

กระบวนการ 3-4 เปนการรบความรอนภายไตความดนคงท (P3 = P4)

Qin23 = qin34

CV (T3 –T2) = CP (T4 – T3)

T4 = CV(T3−T2)+T3CP

T4 = 0.7165KJ/kg.k(1403.5−953.3)K+1403.5K

1.0035kJ/kg.k

T4 = 1720.04 K - 273.2 T4 = 1446.84 oC

Page 15: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

298

แผนการสอน หนวยท 7 หนาท 7 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท 15 ชอหนวยวฏจกรผสม จ านวน 3 ชวโมง

อตราสวนคตออฟ

rC = V4V3

= T4

T3

= 1724.9 K

1403.5 K

rC = 1.229

กระบวนการ 4-5 เปนการขยายตวแบบไอเซนทรอปก

T5 = T4 (rcrv

)k−1

= 1724.9 K (1.229

18)

k−1

T5 = 589.5 K

ความรอนทไดรบ

qin = qin23 + qin34 = 2CV(T3-T2) = 2(0.7165 kJ/kg.K)(1403.5 – 953.3 K)

qin = 645.14 kJ/kg

Page 16: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

299

แผนการสอน หนวยท 7 หนาท 8

วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท 15

ชอหนวยวฏจกรผสม จ านวน 3 ชวโมง

ความรอนทถายทง

qout = CV(T5-T1)

= 0.7165kJ/kg.K (589.5 – 300 K)

qout = 207.43 kJ/kg

งานสทธของวฎจกร

Wnet = qin - qout

= 645.14 – 207.43 kJ/kg

Wnet = 437.71 kJ/kg

ประสทธภาพทางความรอน th = Wnet

qin

= 437.71 kJ/kg

645.14 kJ/kg

th = 0.68 (68%)

Page 17: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

300

แผนการสอน หนวยท 7 หนาท 9

วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท 15

ชอหนวยวฏจกรผสม จ านวน 3 ชวโมง

แบบฝกหด 1. วฏจกรดเซลมมอณหภมสงสด 1800 °C ความดนสงสด 8.0 MPa มอตราสวนการอด 18: 1 เรมตน

ท างานทอณหภม 27 °C และความดน 95 kPa จงค านวณหา ก. จงวาดแผนภาพวฏจกรผสม

ข. งานสทธของวฏจกร

ค. ประสทธภาพทางความรอน

ง. ความดนยงผลเฉลย

Page 18: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

301

แผนการสอน หนวยท 7 หนาท 10 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท 15

ชอหนวยวฏจกรผสม จ านวน 3 ชวโมง

เฉลยแบบฝกหด 1. วฏจกรดเซลมมอณหภมสงสด 1800 °C ความดนสงสด 8.0 MPa มอตราสวนการอด 18: 1 เรมตน

ท างานทอณหภม 27 °C และความดน 95 kPa จงค านวณหา ก. จงวาดแผนภาพวฏจกรผสม

ข. งานสทธของวฏจกร

ค. ประสทธภาพทางความรอน

ง. ความดนยงผลเฉลย

T4 = 1800+273.2 = 2073.2 K , P4 = 8.0 MPa , rv = 18 , T1 = 27 + 273.2 = 300.2 K , P1= 95 kPa

P

V

3q4

2q3

qout

3 4

5

1

2

V2 = V3V4 V1

P3 = P4

TD

C

BD

C

S =

S =

กระบวนการ (1-2) เปนกระบวนการอดตวแบบไอเซนทรอปก

T1

T2 = (

V1k−1

V2) = (

P2

𝑘−1𝑘

P1)

T2 = T1 V1k−1

V2 = T1 (rv)k-1

= 300.2 K (18)0.4 = 953.93 K - 273 = 680.7 °C ตอบ

Page 19: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

302

แผนการสอน หนวยท 7 หนาท 11 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท 15

ชอหนวยวฏจกรผสม จ านวน 3 ชวโมง

P2

P1 = rv

K

P2 = P1(rv)k = 95 kpa (18)1.4 = 5433.81 kPa หรอ 5.433 Mpa ตอบ กระบวนการ (2-3) เปนกระบวนการรบความรอนภายใตปรมาตรคงท

P2

T2 =

P3

T3

T3 = P3T2

P2

T3 = 8.0 x 103 kpa x 953.93 K

5433.81 KPa

T3 = 1404.43 K - 273.2

T3 = 1131.23 °C ตอบ

qin = Cv (T3-T2) = 0.7165 kJ/kg.K (1404.43 – 953.93 ) K = 322.78 kJ/kg ตอบ

Page 20: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

303

แผนการสอน หนวยท 7 หนาท 12 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท 15

ชอหนวยวฏจกรดเซล จ านวน 3 ชวโมง

กระบวนการ (3-4) เปนกระบวนการรบความรอนภายใตความดนท

qin = Cp (T4-T3) = 1.0035 kJ/kg.K (2073.2 – 1404.43 ) K = 671.11 kJ/kg ตอบ กระบวนการ (4-5)

rc = V4

V3 = T4

T3

= T4

T3

= 2073.2 K

1404.43 K

rc = 1.476

T5 = T4 ( rck−1

rv)

= 1906.4 K( 1.4760.4

18)

= 762.37 K-273 = 489.17 °C ตอบ

Page 21: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

304

แผนการสอน หนวยท 7 หนาท 13 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท 15

ชอหนวยวฏจกรดเซล จ านวน 3 ชวโมง

กระบวนการ (5-1) เปนกระบวนการถายความรอนทงภายใตปรมาตรคงท

qout = Cv(T5-T1)

= 0.7165 kJ/kg.K (762.37 – 300.2) K = 331.144 kJ/kg ตอบ งานสทธของวฏจกร

Wnet = qin23 + qin34 - qout = 322.78 + 671.11 kJ/kg

qin = 993.89 kJ/kg Wnet = 993.89 - 331.144 kJ/kg = 662.746 kJ/kg ตอบ ประสทธภาพทางความรอนของวฏจกร

th, Otto = Wnet

qin

= 662.746 kJ/kg

993.89 kJ/kg

= 0.666 (66.6 %) ตอบ

Page 22: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

305

แผนการสอน หนวยท 7 หนาท 14 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท 15

ชอหนวยวฏจกรดเซล จ านวน 3 ชวโมง

ความดนยงผลเฉลยของวฏจกร

V1 = RT1

P1

= (0.287

kJ

kg.K) (300.2 K)

95 kPa = 0.906 m3/kg ตอบ

V2 = V1

rv

= 0.906 m3/kg

18 = 0.0503 m3/kg ตอบ

mep = Wnet

V1−V2

= 662.746 kJ/kg

0.906−0.0503 m3 /kg

= 774.507 kPa ตอบ

Page 23: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

306

บนทกผลหลงการจดการเรยนรแบบมงเนนสมรรถนะอาชพและบรณาการตามหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง/ ผล 5 มต / นโยบาย 3 D และ 11 ด 11 เกง

รายการ ระดบการปฏบต

5 4 3 2 1

ดานการเตรยมการสอน 1.จดหนวยการเรยนรไดสอดคลองกบวตถประสงคการเรยนร 2. ก าหนดเกณฑการประเมนครอบคลมทงดานความร ดานทกษะ และดานจตพสย 3. เตรยมวสด-อปกรณ สอ นวตกรรม กจกรรมตามแผนการจดการเรยนรกอนเขาสอน ดานการจดกจกรรมการเรยนร 4. มวธการน าเขาสบทเรยนทนาสนใจ 5. มกจกรรมทหลากหลาย เพอชวยใหผเรยนเกดการเรยนร ความเขาใจ 6. จดกจกรรมทสงเสรมใหผเรยนคนควาเพอหาค าตอบดวยตนเอง 7. นกเรยนมสวนรวมในการจดกจกรรมการเรยนร 8. จดกจกรรมทเนนกระบวนการคด ( คดวเคราะห คดสงเคราะห คดสรางสรรค ) 9. กระตนใหผเรยนแสดงความคดเหนอยางเสร 10. จดกจกรรมการเรยนรทเชอมโยงกบชวตจรงโดยน าภมปญญา/บรณาการเขามามสวนรวม 11. จดกจกรรมโดยสอดแทรกคณธรรม จรยธรรม 12. มการเสรมแรงเมอนกเรยนปฏบต หรอตอบถกตอง 13. มอบหมายงานใหเหมาะสมตามศกยภาพของผเรยน 14. เอาใจใสดแลผเรยน อยางทวถง 15. ใชเวลาสอนเหมาะสมกบเวลาทก าหนด ดานสอ นวตกรรม แหลงการเรยนร 16. ใชสอทเหมาะสมกบกจกรรมและศกยภาพของผเรยน 17. ใชสอ แหลงการเรยนรอยางหลากหลาย เชน บคคล สถานท ของจรง เอกสาร สออเลกทรอนกส และอนเทอรเนต เปนตน

ดานการวดและประเมนผล 18.ผเรยนมสวนรวมในการก าหนดเกณฑการวดและประเมนผล 19. ประเมนผลอยางหลากหลายและครบทงดานความร ทกษะ และจตพสย 20. คร ผเรยน ผปกครอง หรอ ผทเกยวของมสวนรวม ในการประเมน หมายเหต ระดบการปฏบต5= ปฏบตดเยยม 4= ปฏบตด 3= ปฏบตพอใช รวม

Page 24: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

307

2 = ควรปรบปรง 1 = ไมมการปฏบต คาเฉลย

บนทกหลงสอนปญหา และแนวทางแกปญหา ปญหาทพบ แนวทางแกปญหา

ดานการเตรยมการสอน

…………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

……………………………………………………. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

ดานการจดกจกรรมการเรยนร

…………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

…………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

ดานสอ นวตกรรม แหลงการเรยนร

…………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

…………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

ดานการวดและประเมนผล

…………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

…………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

ดานอนๆ (โปรดระบเปนขอๆ) …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

…………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

ลงชอ ........................................................................ครผสอน

(....................................................................) ต าแหนง .......................................................................

Page 25: สัปดาห์ที่ 15 - Pattayatech · สัปดาห์ที่ 15 หน่วยที่ 7 เรื่อง ... 6. ค านวณหางานสุทธิองวฏัจั

308

............../.................................../................... บนทกการนเทศและตดตาม

วน-เดอน-ป เวลา รายการนเทศและตดตาม ชอ-สกล ผนเทศ ต าแหนง