Treść zadania

crassus

Silnik parowy o mocy 14,7 kW w ciągu godziny pracy zużywa 8,1kg węgla. Temperatura kotła wynosi 200 st C , a temperatura chłodnicy 27C. Znajdź rzeczywistą sprawność silnika i oblicz ile razy jest ona mniejsza od sprawności doskonałego silnika cieplnego , pracującego według cyklu Carnota w tym samym przedziale temperatur.

Zadanie jest zamknięte. Autor zadania wybrał już najlepsze rozwiązanie lub straciło ono ważność.

Rozwiązania

  • antekL1

    Oznaczmy:

    c = 20 MJ / kg - ciepło spalania węgla, wartość orientacyjna.
    Ta wartość waha się od kilkunastu do kilkudziesięciu MJ / kg ; wstaw właściwą liczbę - może jest podana w zadaniu albo w podręczniku ?

    P = 14,7 kW = 14700 W - moc silnika
    t = 1 h = 3600 s - czas pracy (1 godzina zamieniona na sekundy)
    m = 8,1 kg - masa węgla spalana w czasie 1 godziny
    Tk = 200 C = 473 K - temperatura kotła
    Tc = 27 C = 300m K - temperatura chłodnicy

    Obliczamy sprawność rzeczywistą.
    Jest ona równa ilości otrzymanej w ciągu godziny energii E = P * t
    do ciepła spalania masy m węgla w tym czasie.

    Sprawność rzeczywista eta_r = P t / (c m ) ; wstawiamy dane

    eta_r = 14700 * 3600 / (20000000 * 8,1) = około 0,33 = 33%

    Znajdujemy sprawność teoretyczną eta_t silnika Carnota:

    eta_t = (Tk - Tc) / Tk ; wstawiamy dane:

    eta_t = (473 - 300) / 473 = około 0,37 = 37%

    Stosunek sprawność rzeczywistej do teoretycznej jest bardzo dobry:

    eta_r / eta _t = 0,33 / 0,36 = około 0,89 = około 90%

    Ale pamiętaj, że ciepło spalania węgla wzięliśmy bardzo orientacyjne.
    Czym wyższe jest to ciepło (im lepszy węgiel) tym sprawność\
    rzeczywista silnika w stosunku do teoretycznej będzie gorsza.
    ===============

    PS: Jak użyjesz podłego węgla, gdzie c = np. 10 MJ/kg
    to nawet uzyskasz sprawność silnika > 100%, ALE wtedy NA PEWNO
    nie da on mocy 14,7 kW tylko dużo niższą.
    Więc dane z zadania - bez znajomości ciepła spalania węgla
    są co najwyżej orientacyjne.

    W razie pytań pisz proszę na priv.

    • dziękuję pieknie

Podobne materiały

Przydatność 55% Silnik parowy

Do dziś różnorakie silniki parowe wytwarzają znaczną część zużywanej przez nas energii. Nawet najbardziej zaawansowane technologie reaktory jądrowe są zaledwie źródłami ciepła przemieniającymi wodę w parę, która porusza turbiny napędzające generatory prądu. Pierwsza maszyna parowa została skonstruowana w I wieku n.e. przez greckiego uczonego Herona z Aleksandrii. Była...

Przydatność 80% Silnik parowy

Silnik parowy Do dziś różnorakie silniki parowe wytwarzają znaczną część zużywanej przez nas energii. Nawet najbardziej zaawansowane technologicznie reaktory jądrowe są zaledwie źródłami ciepła przemieniającymi wode w parę, która porusza turbiny napędzające generatory prądu. Pierwsza maszyna parowa została skonstruowana w I wieku n.e. przez greckiego uczonego Herona z...

Przydatność 65% Silnik parowy

Silnik parowy, parowy silnik tłokowy, silnik cieplny. Wewnętrzna energia rozprężającej się pary wodnej przekształca się w nim w pracę mechaniczną za pośrednictwem tłoka poruszającego się ruchem posuwisto-zwrotnym w cylindrze, do którego doprowadza się z zewnątrz pod ciśnieniem parę wytworzoną w oddzielnym kotle. Istnieją silniki o działaniu jednostronnym lub dwustronnym...

Przydatność 85% Pięciodniowy tydzień pracy a godziny nadliczbowe.

Pięciodniowy tydzień pracy a godziny nadliczbowe. Czasem pracy jest czas, w którym pracownik pozostaje w dyspozycji pracodawcy. Zasadą w prawie pracy, obowiązującą od 1 maja 2001 roku, jest pięciodniowy tydzień pracy - art. 129 1 Kodeksu pracy. Dokładnie przepis ten stanowi, że czas pracy nie może przekraczać 8 godzin na dobę i przeciętnie...

Przydatność 75% Piec konwekcyjno-parowy

Piec konwekcyjno-parowy jest rozwinięciem pieca konwekcyjnego do którego dodano funkcję naparowywania komory Zasada działania Zasada działania jest prosta ? gorące, rozgrzane powietrze wentylatory przetłaczają przez komorę, wymuszając ruch poziomy, następnie powietrze przetłaczane jest przez filtry oczyszczające je z drobinek tłuszczu i ponownie trafiają do wentylatorów....

0 odpowiada - 0 ogląda - 1 rozwiązań

Dodaj zadanie

Zobacz więcej opcji