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Tutorium Technische Thermodynamik SS 2013
Aufgabenteil 4
| 1. Aufgabe Die Temperatur in einem Ölbecken beträgt 20°C. Nach dem Einlegen einer heißen Stahlkugel beträgt die Temperatur des Öls 30°C. Gesucht ist die Starttemperatur der Stahlkugel. Die Wärmeabgabe an die Umgebung soll vernachlässigt werden. geg.: mStahl = 10kg; mÖl = 250kg cStahl = 478J/(kg/K); cÖl = 1970J/(kg/K) Lösung DeltaQ = mStahl* cStahl* (TStahl - TM) DeltaQ = mÖl* cÖl* (TM - TÖl) mStahl* cStahl* (TStahl - TM) = mÖl* cÖl* (TM - TÖl) mStahl* cStahl* TStahl - mStahl* cStahl* TM = mÖl* cÖl* (TM - TÖl) mStahl* cStahl* TStahl = mÖl* cÖl* (TM -TÖl) + mStahl* cStahl* TM TStahl = (mÖl* cÖl* (TM - TÖl) + mStahl* cStahl* TM)/(10kg* 478J/kgK) TStahl = 1333K sind rund 1060°C |
| 2. Aufgabe Um welchen Betrag würde die Temperatur des Wassers steigen, wenn die gesamte Energie eines 20 m hohen Wasserfalls in Wärme umgewandelt wird? Lösung QWärme = Epot m* c* DeltaT = m* g* Delta z c* DeltaT = g* Delta z Delta T = (g* Delta z)/c Delta T = (981m/s^2* 20m)/4180J/kgK Delta T = 0,047K |
| 3. Aufgabe Dieselmotor p1 = 0,9 bar; O2 = 753°C; 4-Takt; Epsilon = 18; n = 3500min^-1 Diesel: Heizwert: 42,8MJ/kg VLN = 14Nm^3/kg mB = 8g/s ges.: Hubraum, Kreisprozessdaten, Leistung, Einspritzverhältnis |
| 4. Aufgabe Ein U-Boot misst neben einem Unterwasservulkan eine Temperatur des Wassers von 600 K. In welcher Tiefe befindet sich das U-Boot? Lösung P0 = 101325 Pa; pWasser = 1000kg/m^3; T=600K p1 = 10^(A -(B/Theta-C)) = 10^(10,196- (1730,63/327-233,42)) = 1280511Pa p1 = p0 + pWasser* g* Delta z Delta z = (p1-p0)/(pWasser*g) = 1296,5m |
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