دو مسئله ترمودینامیکی همراه با شارژ جایزه

[sajadmaster]

سلام
دو تا مسئله ترمودینامیک دارم که برای ایجاد انگیزه بیشتر به نفر اول که هر کدوم از این مسئله ها رو حل کنه یه کارت شارژ 2 هزارتومانی ایرانسل یا همراه اول جایزه میدم . به عبارت بهتر هر مسئله یه کارت شارژ جایزه داره. فقط حل ها باید کامل و صحیح باشه.
سوال 1 :
در شکل زیر طول آزاد فنر به اندازه ارتفاع سیلندر(H) می باشد و از جرم پیستون صرفنظر می شود. سیستم سیلندر و پیستون حاوی هوا است و از لحظه نشان داده شده سیستم از دمای 300K و فشار 120KPa و حجم 5Lit می باشد. چه مقدار حرارت لازم است به سیستم داده شود تا فشار 125.5KPa شود ؟
تصویر سوال 1 :

​

سوال 2 :
یک مخزن به حجم ثابت 2 متر مکعب حاوی آب با فشار 150KPa به جرم 1Kg می باشد. اگر مقداری حرارت از آن خارج شود تا فشار نهایی مخزن 47.4KPa شود، مقدار حرارت خروجی از سیستم را پیدا کنید.

منتظر جواب دوستان هستم. موفق باشید

 

[sajadmaster]

از اساتید و دوستان کسی جواب این مسائل رو نمیدونن ؟
یه موضوع حیثییتی هست ، لطفا کمک کنییید!

 

[sajadmaster]

دوستان این دو تا سوال حیاطیه به خدا!
یعنی هیچکی بلد نیس ؟

 

[bowmanengclub]

من الان حلش می کنم، شارژ و آماده کن

 

[sarab_m]

سوال 2 :
یک مخزن به حجم ثابت 2 متر مکعب حاوی آب با فشار 150KPa به جرم 1Kg می باشد. اگر مقداری حرارت از آن خارج شود تا فشار نهایی مخزن 47.4KPa شود، مقدار حرارت خروجی از سیستم را پیدا کنید.

کافیه قانون اولو بنویسی ورودیو خروجی mi،meکه نداره چون حجمشم ثابته w نداره
پس Q=M(u2-u1 که در حالت 1 (p=150kpa و حجم ویژتم=v/m با این دو تا داده از جدول u1 رو می خونی در حالت 2 هم p=47.4kpa و چون v ثابته و m1=m2 پس نو(حجم ویژتم مساوی حالت 1 هستش، نو و فشار رو داری u2 رو از جدول می خونی m رو هم سوال دادهQ رو راحت حساب می کنی

 

[sarab_m]

miوmeنداریم

W=o
m1=m2
Q=m(u2-u1)
v1=v2وm1=m2
در نتیجه نو1=نو2
نو1 رو در جدول بخار اشباع در فشار 150 بررسی می کنیم چون توی اون فشار نوی مسئله از نوی بخار اشباعم بیشتر پس حالتش بخار سوپرهیته پس می ریم توی جدول بخار سوپرهیت نیگاه می کنیم و در فشار 150 می بینیم کجا نوی ما 2 هستش که می شه باید دو تا درون یابی کنیم و
u2=2951.115
برای محاسبه ی انرژی درونی در حالت دو هم فشار و نو رو داریم می ریم در جدول اشباع حالتش می شه دو فازی پس باید کیفیت در بیاریم (البته چون توی جدول این فشار نیس اول باید نوی بخار اشباع و مایع اشباع رو با درون یابی در بیاریم که نوی بخاراشباع می شه 3.435و نوی مایع اشباع می شه 0.001029 حالا کیفیت رو حساب می کنیم
x=(v-vf)/(vg-vf)=0.582
u1=(1-x)uf+xug
با درون یابی uf=334.4834
ug=2482.106
u1=(1-0.582)334.4834+0.582*2482.106=1584.399
Q=1(2951.115-1584.399)=1366.71

 

[sarab_m]

در شکل زیر طول آزاد فنر به اندازه ارتفاع سیلندر(H) می باشد و از جرم پیستون صرفنظر می شود. سیستم سیلندر و پیستون حاوی هوا است و از لحظه نشان داده شده سیستم از دمای 300K و فشار 120KPa و حجم 5Lit می باشد. چه مقدار حرارت لازم است به سیستم داده شود تا فشار 125.5KPa شود ؟
این حل برای مواردی است که جدول خواص ترمودینامیکیش رو داریم برای هوا نیست(در مورد سوال اولت فکر می کنم باید توی صورت سوال برای فنر k رو می داد
حالا من حل عددی نمی کنم اما کلا فکر می کنم این جوری باشه که قانون اول رو می نویسی
Q=W+m(u2-u1)
این جا اولن هم کار هم حرارت مجهوله
در حالت 1 ما دما و فشار رو داریم می ریم از جدول u1 رو می خونیم و نو(حجم ویژه)1 رو هم می خونیم
حالا نو1 رو داریم و حجم اولیه 5لیتم داریم جرم رو حساب می کنیم
در حالت 2فشار رو داریم و می دونیم فشار در حالت دو 125 هستش که
125.5=p1+(kx/A)
یعنی 5.5= KX/A
که Aسطحه پیستونه K رو هم که باید بده پس تغییر طول فنر که Xهست رو هم حساب می کنیم
حالا اگه A*X+V1رو حساب کنیم می شه همون V2
با داشتن V2 و (M1=M2) نو رو حساب می کنیم برای حالت دو
نو رو داریم فشار رو هم داریم از جدول U2 رو می خونیم
کار رو هم که P*(V2-V1)می شه
جاگذاری کن توی فرمول گرما در میاد)
اگه سوالی داشتی بهم پست بزن ​

 

[bowmanengclub]

پرسش 1
داده های مسئله کمه!
حتما باید H رو بده، اگه H رو داشته باشیم میشه مسئله رو با حدس و خطا حل کرد، من بالا شیوه ی حل و حدس و خطا رو پیوست کردم .
فایل متلب حل مسئله رو هم می زارم که با دادن H و T اولیه مقدار گرمای مورد نیاز رو می ده
البته روشی که کاربر گرامی "sarab_m" حل کرد هم درسته (به کمک جدول خونی) ولی روش من بدون جدول خونیست.

 

[sarab_m]

مشاهده پیوست 57025
پرسش 1
داده های مسئله کمه!
حتما باید H رو بده، اگه H رو داشته باشیم میشه مسئله رو با حدس و خطا حل کرد، من بالا شیوه ی حل و حدس و خطا رو پیوست کردم .
فایل متلب حل مسئله رو هم می زارم که با دادن H و T اولیه مقدار گرمای مورد نیاز رو می ده
البته روشی که کاربر گرامی "sarab_m" حل کرد هم درسته (به کمک جدول خونی) ولی روش من بدون جدول خونیست.

سوال2 که حلش درسته اما سوال1
من حواسم به هوا بودنش نبود فک کردم آب هستش اون حل (سوال1)برای اون چیزاییه که جدول ترمودینامیکی دارن،برای هوا کاربرد نداره
اما این جا چون هواس باید از قانون گازها pv=nrt بریم،bowmanengclubدرست گفتن البته h اگه k فنر رو بده از
125.5=p1+(kx/A یعنی 5.5= KX/A
که Aسطحه پیستونه K رو هم که باید بده پس تغییر طول فنر که Xهست رو هم حساب می کنیم
می شه در آورد و v2 هم اگه x رو در بیاری از
A*X+V1 حساب کن
اگه اینا رو به حل دوستمون اضافه کنی می تونی مسئلتو حل کنی
موفق باشید

 

[bowmanengclub]

راستی من تو حل،گام 3 رو اشتباه نوشتم
V2-V1=Delta X/A
که نادرسته و درستش اینه:
V2-V1=Delta X*A
در نتیجه بقیه ی مسئله هم نادرست میشه! (می گم چرا فایل متلب درست جواب نمی داد!)
ولی روش حلم درسته ، اگه می تونی "sajadmaster" خودت درستش کن. اگه نه از کاربر گرامی "sarab_m" خواهش می کنم اینو درستش کنه. اگرم که هیچکدوم وقت نکردید من خودم 4 تیر به بعد میام درستش می کنم (چون تا 4 تیر خودم بدجور درگیرم)

 

[sajadmaster]

سلام سراب جان
ممنون از جواب هات
بعد از تایید درستی جوابات که تا فردا طول میکشه دو تا کارت شارژ جایزه رو برات پیغام خصوصی میکنم
بومرنگ جان از شما هم ممنونم ولی سراب اول جواب داده

 

[mec1386]

سلام
دو تا مسئله ترمودینامیک دارم که برای ایجاد انگیزه بیشتر به نفر اول که هر کدوم از این مسئله ها رو حل کنه یه کارت شارژ 2 هزارتومانی ایرانسل یا همراه اول جایزه میدم . به عبارت بهتر هر مسئله یه کارت شارژ جایزه داره. فقط حل ها باید کامل و صحیح باشه.
سوال 1 :
در شکل زیر طول آزاد فنر به اندازه ارتفاع سیلندر(H) می باشد و از جرم پیستون صرفنظر می شود. سیستم سیلندر و پیستون حاوی هوا است و از لحظه نشان داده شده سیستم از دمای 300K و فشار 120KPa و حجم 5Lit می باشد. چه مقدار حرارت لازم است به سیستم داده شود تا فشار 125.5KPa شود ؟
تصویر سوال 1 :

مشاهده پیوست 56613
​

سوال 2 :
یک مخزن به حجم ثابت 2 متر مکعب حاوی آب با فشار 150KPa به جرم 1Kg می باشد. اگر مقداری حرارت از آن خارج شود تا فشار نهایی مخزن 47.4KPa شود، مقدار حرارت خروجی از سیستم را پیدا کنید.

منتظر جواب دوستان هستم. موفق باشید

قربانت مهندس جان نیم ساعت وقت بذاری چیزی نداره ها......

یک که معلومه
دومی هم جرم حجمی در دوحالت برابره و فشار حالت دوم را هم داری و اول مراجعه به جداول ترمو دینامیکی و پیدا کردن حالت و h و ادامه ماجرا......

 

[sajadmaster]

سوال2 که حلش درسته اما سوال1
من حواسم به هوا بودنش نبود فک کردم آب هستش اون حل (سوال1)برای اون چیزاییه که جدول ترمودینامیکی دارن،برای هوا کاربرد نداره
اما این جا چون هواس باید از قانون گازها pv=nrt بریم،bowmanengclubدرست گفتن البته h اگه k فنر رو بده از
125.5=p1+(kx/A یعنی 5.5= KX/A
که Aسطحه پیستونه K رو هم که باید بده پس تغییر طول فنر که Xهست رو هم حساب می کنیم
می شه در آورد و v2 هم اگه x رو در بیاری از
A*X+V1 حساب کن
اگه اینا رو به حل دوستمون اضافه کنی می تونی مسئلتو حل کنی
موفق باشید

سلام دوست عزیز
اگر امکانش هست خودتون زحمت جایگزاریش رو بکشید ، من که هیچ نمیدونم چکار باید بکنم!
اگه امکانش هست تا شب حاظرش کنید چون فردا صبح باید تحویلش بدم.
خیلی ممنونم