نمونه سوالات ترمودینامیک و انتقال حرارت (استخدامی)

دانلود نمونه سوالات ترمو دینامیک و انتقال حرارت با جواب (استخدامی)

برای دانلود رایگان اینجا کلیک کنید

قسمتی ازسوالات ترمو دینامیک و انتقال حرارت :

۱- اگر حجم مخصوص سیالی در ۳۰۰ درجه سانتیگراد برابر با ۰٫۸۷۵۳ و دمای ۴۰۰ درجه سانتیگراد برابر با ۱٫۰۳۱۵ باشد محاسبه نمایید درجه دمایی حجم مخصوص برابر ابا ۱ خواهد بود؟

۲- یگ لوله عایق نشده بخار آب طول ۳۵m و قطر ۶۰mm از سقف ساختمانی که دیوارها و هوای آن در دمای ۱۲۰℃ هستند عبور کرده است سطح لوله دارای ثابت ۱۲۰℃ و ضریب گسیل ۰٫۸۵ می باشد ضریب جابجایی بین سطح لوله و هوای بیرونm 10 w/m^2 می باشد آهنگ دفع حرارت از لوله را محاسبه نمایید.

۳- مقدار ۱۰۰۲٫۴۰ کلیوژول گرما به وسیله یک گرم کم به یک مخزن حاوی ۱۰kg آب بادرجه حرارت اولیه صفر درجه سانتیگراد منتقل می شود این مخزن در تعادل گرمایی با مخزن دیگر است مخزون دوم حاوی مخلوط ۸kg اب و ۲kg یخ است کل سیستم هر یک از دو مخزن کاملا عایق شده و از محیط ایزوله هستند فشار کل سیستم نیز ثابت است محاسبه نمایید دما چه تغییری می کند?

۴- در یک لوله استوانه ای به شعاع داخلی ۳ cm و شعاع خارجی cm 5 روغن با دمای oC 220 عبور می کند اگر ضریب انتقال حرارت جابجایی بیرون لوله با هوا W/m2oC 20 و دمای oC 30 و ضریب هدایت حرارتی لوله W / moC 65 باشد میزان انتقال حرارت در واحد طول لوله در حالت پایا را محاسبه نمایید؟

۵- مخزن صلب سر بسته حای مخلوط آب بخار آب به حالت تعادل oC 300 است تحت این شرایط vg=0.02m3/kg و vf=0.0015m3/kg می باشند جرم فاز بخار در مخزن kg 1 است که ۲۰% مخلوط را تشکیل می دهد حجم مخلوط را محاسبه کنید؟

۶- کره ای به قطر ۱۳ mm و دمای اولیه ℃۷۰ در جریان هوای℃ ۳۰ قرار می گیرد دمای کره پس از ۷۰ s به ℃۵۵ می رسد؟

آلف) نشان دهید که کره دارای رفتار تک دما است

ب) ضریب جابجایی جریان هوا را محسابه نمایید

۷- یک بالن الاستیک به قطر اولیه ۳۰ cm محتوی گاز هیدروژن گاز هیدروژن در فشار ۱۵۰ Kpa است با حرارت دادن فشار گاز به ۲۰۰ kPa می رسد در طی این فرآیند فشار متناسب با قطر بالن است کار انجام شده توسط گاز در این فرآیند را محاسبه نمایید.

۸- یک سیلندر دارای پیستون حاوی مقداری گاز است این گاز بطور برگشت پذیر طبق معادله (مقدار ثابت (V-5) {=P انبساط می یابد اگر حجم نهایی گاز سه برابر حجم اولیه اش باشد با فرض حجم اولیه برابر با lit 10 کار انجام یافته را محاسبه نمایید.

۹- با ترسیم شکل شماتیک خطوط جریان انتقال گرما در دو حالت (الف) یک پنجره ساده با یک لایه شیشه و (ب) یک پنجره با دو لایه شیشه عملکرد حرارتی این دو را تشریح و با هم مقایسه نمایید.

۱۰- بخار آب اشباع در فشار ۲۰۰kPa درون یک سیلندر و پیستون فشار ثابت قرار دارد در این حالت پیستون ۰٫۱m از پایین سیلندر فاصله دارد اگر آب خنک شود و نصف حجم اولیه اشتغال نماید این فاصله چقدر می شود ودمای آن چه اندازه است؟

۱۱- یک مجموعه سیلندر و پیستون فشار ثابت حاوی ۰٫۳ kg بخار آب اشباع در فشار ۴۰۰ kPa است آن را سرد می کنیم تا آب نصف حجم اولیه را اشتغال نماید کار انجام شده طی فرایند را محاسبه نمایید.

۱۲- یک تیغه به ابعاد m × ۱ m 1 و ضخامت mm 30 دارای ضریب رسانش W/mK 0.04  می باشد اگر اختلاف دما در طرفین این تیغه C 20 باشد شار گرما و آهنگ انتقال گرما در این تیغه را محاسبه نمایید.

۱۳- الف) در جسمی با ضریب هدایت حرارتی بینهایت بزرگ نسبت dt/dx چگونه است؟

ب) در حالت شرایط مرزی شار گرمایی ثابت در سطح نمودار شماتیک سطح آدیاباتیک (عایق شده) را ترسیم نمایید

ج) برای افزایش میزان انتقال حرارت به روش هدایت هر کدام از عوامل الف) ضریب هدایت حرارتی ب) مساحت سطح ج) ضخامت لایه د) اختلاف دما چه تاثیری دارند؟

د) توضیح دهید چرا استفاده از پنجره دوجداره برای مصرف انرژی ساختمان مفید است؟ در چه حالتی این نوع پنجره ها بهتر عملکرد را دارند.

۱۴- الف) اگر تغییرات حالت آب زیر فشار سه گانه قرار گیرد این تغییر از چه فازی به چه فازی دیگر می باشد؟

ب) مخلوطی از دو فاز مایع و بخار را در یک ظرف صلب و بسته در نظر بگیرید اگر در شرایطی که حجم مخصوص از مقدار بحرانی کمتر باشد به مخلوط حرارت دهیم در فاز و مقدار کیفیت مخلوط چه تغییری ایجاد می شود

ج- در یک سیستم بسته کدام حالت الف) فرایند با حجم ثابت ب) یا جرم ثابت، ج) فرایند تغییر ناپذیر، د) فرآیند با دمای ثابت صادق است؟

د. در چه شرایط فشار و دما (بالاتر یا پایین تر)  یک گاز رفتار ایده آل تری خواهد داشت؟

۱۵- ابعاد یک ظرف استوانه ای به قطر ۲۵۰mm و ضخامت ۱۰mm می باشد این ظرف حاوی آب و در حال جوش تا دمای ۱۰۵C است اگر نرخ انتقال حرارت از اجاق به ظرف ۱۰۰W باشد دمای سطح ظرف در برخورد با شعله را در حالت زیر با هم مقایسه کنید هدایت از کف ظرف را یک بعدی و پایا در نظر بگیرید.

الف) ظرف مسی با K=380W/mK

الف. ظرف آلومینیومی با k=190W/Mk