Tutorium Technische Thermodynamik SS 2013
Aufgabenteil 2
| 1. Aufgabe Wie hoch ist der Druck in einem Dampfdruckbehälter, wenn die Temperatur 150°C beträgt? Wie hoch ist die Temperatur wenn der Druck 3 bar beträgt? Lösung a) geg.: O=150°C; A= 10,196; B= 1730,63; C= 233,42 log(p) = A - B/(O+C) p = 10^(A - B/O+C) p= 4,76 bar b) geg.: p = 3bar O = B/(A-log(p)) - C O = 133°C |
| 2. Aufgabe In einem Kochtopf befindet sich 1 kg Wasser mit einer Temperatur von 15°C. Über eine Herdplatte wird eine Heizleistung von 2 kW zugeführt. Wie lange dauert es bis das Wasser vollständig verdampft ist? Lösung: Q= Q*Delta t Q'= 2000W Q= m*c*DeltaT+m*r0 r0= 2256,9*10^3 J/kg Q= 2612710 J Delta t = Q/Q' =1306s =rund 21,7min. |
| 3. Aufgabe In einem Raum von 100 m^3 erzeugt ein Luftbefeuchter 500 g Dampf pro Stunde. Die Raumtemperatur beträgt konstant 25°C und die relative Luftfeuchte beträgt zu Beginn 40%. Nach welcher Zeit kommt es zu Kondensat an den Fenstern, wenn diese eine Oberflächentemperatur von 15°C haben? Lösung: geg.: mD=500g/h = 1,388*10^-4 kg/s; V = 100m^3; phi1 = 40% O1 = 25°C; OF=15°C xl =( 0,6222*phi1)/(p/ps-phi1) Ps(25°C)=3166,5Pa x1=7,88*10^-3 kg/kgLuft p=(1+x)/(x+0,622)*p/Rs*T=1,18kg/m^3 m=p*V=117,98kg mL=m/l+x = 117,06kg Sättigungsfeuchte für 15°C; Ps(15°C)=1704,1Pa xs(15°C)=0,6222- Ps(15°C)/P-Ps(15°C)=0,0106kg/kgLuft mD' *t = mD - mD0 mD = mLx mD' *t = mL*(xs(15°C)-x1) t = mL*(xs(15°C)-x1)/mD' = 2297s = rund 38,3 min. |
| 4. Aufgabe Ein Bergsteiger erhitzt einen Topf mit Wasser, das Wasser siedet bereits bei einer Temperatur von 358 K. In welche Höhe befindet sich der Bergsteiger? In Meereshöhe beträgt die Lufttemperatur 20°C und der Luftdruck 101325 Pa. Die Temperatur in der Atmosphäre nimmt mit 6,5 K/km ab. Lösung: geg.: O0=20°C; OBerg=85°C; P0=101325 Pa; y= 6,5 K/kg ges.: z log(pz)=A-(B/(Oberg+C)) Pz=10^10,196-(1730,63/(85+233,42))=57669 Pa Pz= P0*((T0-yz)/T0))^n n= 5,258 z= T0/y* (1-(Pz/P0)^1/n) = 4581,9m |
5. Aufgabe geg.: p0=p1=2,5bar T1=80°C T0=25°C V0=15m^3/min Wirkungsgrad Turbine 70% ges.: Q, PT, T2 |
| PDF Dokument Aufgabenteil 2 |
