Side 1 av 3/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735)93839. EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 Onsdag 22. mai 2013 Tid: 09.00 13.



Like dokumenter
EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 Laurdag 18. august 2012 Tid:

Side 1 av 3/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK mai 2015 Tid:

EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 måndag 15. august 2011 Tid:

EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 Laurdag 17. august 2013 Tid:

Side 1 av 3/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK august 2017 Tid:

Side 3 av 3/nyn. Bruk van der Waals likning p = Vedlegg: 1: Opplysningar 2: Mollier h-x-diagram for fuktig luft

Side 1 av 4/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK mai 2018 Tid:

Side 1 av 2/nyn. MIDTSEMESTEREKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 Fredag 20. februar 2013 Tid:

EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 Laurdag 4. juni 2011 Tid:

NOREGS TEKNISK-NATURVITSKAPLEGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR ENERGI- OG PROSESSTEKNIKK Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg

Side 1 av 3/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK august 2018 Tid:

Side 1 av 3/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 august 2015 Tid: 4 timar

EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 måndag 16. august 2010 Tid:

Side 1 av 3/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 8. august 2009 Tid:

2) Finn entropiproduksjonsraten i blandeprosessen i oppgåve 1. (-rate= per tidseining)

Side 1 av 3/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK juni 2016 Tid:

T 2. + RT 0 ln p 2 K + 0, K ln. kg K. 2) Først må vi nne massestraumen av luft frå energibalansen: 0 = ṁ 1 (h 1 h 2 ) + ṁ 3 (h 3 h 4 ) kg s

Side 1 av 3/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK august 2016 Tid:

LØYSINGSFORSLAG, eksamen 20. mai 2015 i fag TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 v. Ivar S. Ertesvåg, mai 2015/sist revidert 9.juni 2015.

EKSAMEN I FAG SIO1073 VARME- OG FORBRENNINGSTEKNIKK Måndag 5. mai 2003 Tid:

LØYSINGSFORSLAG, eksamen 11. juni 2016 i fag TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 v. Ivar S. Ertesvåg, sist endra 22. juni )

LØYSINGSFORSLAG, eksamen 21. mai 2008 i fag TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 v. Ivar S. Ertesvåg, juni 2008/april 2011

Språkform: Bokmål Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

Side 1 av 10 NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET (NTNU) - TRONDHEIM INSTITUTT FOR ENERGI OG PROSESSTEKNIKK

Språkform: Bokmål Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN TEP 4120 TERMODYNAMIKK 1 Tirsdag 9. desember 2008 Tid: kl. 09:00-13:00

N m m3 323,15 K. 29,41 kg/kmol. Massestraum, molmasse og gasskonstant er det same ved begge tilstandane, og tilstandslikninga for ideelle gassar gjev:

10 kmol/s 8,314 kj/(kmol K) 298,15 K 110 kpa. kmol K ,20 ln

DET TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE FAKULTET

a) Stempelet står i en posisjon som gjør at V 1 = m 3. Finn det totale spesikte volumet v 1 til inneholdet i tanken. Hva er temperaturen T 1?

gass Faglig kontakt under eksamen/fagleg kontakt under eksamen: Professor Edd A.Blekkan, tlf.:

Språkform: Bokmål Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET FAKULTET FOR MASKINTEKNIKK EKSAMEN I EMNE SIO 7030 ENERGI OG PROSESSTEKNIKK

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN TEP 4120 TERMODYNAMIKK 1 Mandag 17. desember 2012 Tid: kl. 09:00-13:00

HØGSKOLEN I STAVANGER

gass Side 1 av 5 NORGES TEKNISK NATUR- VITENSKAPELIGE UNIVERSITETET INSTITUTT FOR KJEMISK PROSESSTEKNOLOGI

EKSAMEN I FAG TEP4170 VARME- OG FORBRENNINGSTEKNIKK 18. mai 2007 Tid:

T L) = H λ A T H., λ = varmeledningsevnen og A er stavens tverrsnitt-areal. eks. λ Al = 205 W/m K

EKSAMENSOPPGAVE MAT-0001 (BOKMÅL)

Språkform: Bokmål Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

KJ1042 Øving 3: Varme, arbeid og termodynamikkens første lov

Oppsummering - Kap. 5 Termodynamikkens 2. Lov

EKSAMEN I EMNE TMT4110 KJEMI. BOKMÅL (Nynorsk s. 5 7) Lørdag 12. juni 2010 Tid: 9:00 13:00

Spesial-Oppsummering Høsten 2009 basert på Innspill fra Studenter

Eksamen REA3009 Geofag 2. Nynorsk/Bokmål

Eksergi, Eksergianalyse (kap.7)

Fuktig luft. Faseovergang under trippelpunktet < > 1/71

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET FAKULTET FOR INGENIØRVITENSKAP OG TEKNOLOGI INSTITUTT FOR ENERGI- OG PROSESSTEKNIKK

KJ1042 Grunnleggende termodynamikk med laboratorium. Eksamen vår 2011 Løsninger

Faglig kontakt under eksamen: Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

MID-TERM EXAM IN TEP4125 THERMODYNAMICS 2 Friday 28 March 2014 Time: 10:30 11:30

Kulde- og varmepumpetekniske prosesser Mandag 5. november 2012

Faglig kontakt under eksamen: Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

Ivar S. Ertesvåg august 2002 Institutt for mekanikk, termoog

Oppsummering av første del av kapitlet

EKSAMENSOPPGAVE. Tillatte hjelpemidler: Kalkulator «Huskelapp» -A4 ark med skrift på begge sider Enkel norsk-engelsk/engelsk-norsk ordbok

EKSAME SOPPGAVE MAT-0001 (BOKMÅL)

KJ1042 Øving 5: Entalpi og entropi

Oppgavesettet er på 3 sider eks. forside, og inneholder 12 deloppgaver: 1abc, 2, 3, 4abc, 5ab, 6ab.

Eksamen MAT1013 Matematikk 1T. Nynorsk/Bokmål

SIO 1027 Termodynamikk I Noen formler og uttrykk som er viktige, samt noen stikkord fra de forskjellige kapitler,, Versjon 25/

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN TEP 4120 TERMODYNAMIKK 1 Mandag 6. desember 2010 Tid: kl. 09:00-13:00

ØVINGSARBEID I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 utlevert onsdag 25. mars 2009, kl.14:15 innleveringsfrist: same dag, kl. 17:15

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i: Kje-1005 Termodynamikk og Kinetikk Dato: Torsdag 6.juni 2013 Tid: Kl 09:00 14:00 Sted: Teorifagbygget, hus 1, plan 3

OPPLÆRINGSREGION NORD. Skriftlig eksamen. MAT1006 Matematikk teoretisk. Våren Privatister/Privatistar. VG1 Yrkesfag

Eksamensoppgave i TKP4105 Separasjonsteknologi

Hyperbar avfuktning, termodynamisk regneeksempel

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag. Eksamen i: Fysikk for tretermin (FO911A)

Spørretime TEP Høsten Spørretime TEP Høsten 2009

KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE. TDT4136 Logikk og resonnerande system. Onsdag 10. august 2011, kl

Eksamen REA3028 Matematikk S2. Nynorsk/Bokmål

Eksamen MAT1015 Matematikk 2P. Nynorsk/Bokmål

Eksamen MAT1005 Matematikk 2P-Y. Nynorsk/Bokmål

MA3002 Generell topologi

Den spesifike (molare) smeltevarmen for is er den energi som trengs for å omdanne 1 kg (ett mol) is med temperatur 0 C til vann med temperatur 0 C.

Eksamen MAT1017 Matematikk 2T. Nynorsk/Bokmål

Eksamen MAT1008 Matematikk 2T. Nynorsk/Bokmål

Spørretime TEP Høsten 2012

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i:kje-1005 Termodynamikk og kinetikk Dato: Torsdag 05. juni 2014 Tid: Kl 09:00 14:00 Sted: Teorifagbygget, hus 1, plan 2

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i: KJE-6001 Generell kjemi for lærere Dato: Mandag 14. desember 2015 Tid: Kl 09:00 13:00 Sted: Åsgårdvegen 9

- Kinetisk og potensiell energi Kinetisk energi: Bevegelses energi. Kinetiske energi er avhengig av masse og fart. E kin = ½ mv 2

Kapittel 12. Brannkjemi Brannfirkanten

Eksempeloppgåve/ Eksempeloppgave 2009

Nynorsk. Eksamensinformasjon

Eksamensoppgave i SOS1016 Sosiologi og samfunn

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Nynorsk/Bokmål

SAMMENDRAG AV FORELESNING I TERMODYNAMIKK ONSDAG

Eksamen MAT1013 Matematikk 1T. Nynorsk/Bokmål

mmm...med SMAK på timeplanen

KJ1042 Grunnleggende termodynamikk med laboratorium. Eksamen vår 2012 Løsninger

BOKMÅL EKSAMENSOPPGAVE I KJE Eksamen i : KJE Eksamensdato : Mandag 22.februar. Tid : 09:00-15:00. Sted : Administrasjonsbygget, B.154.

Matematikk 1, 4MX15-10E1 A

EKSAMEN I NORD6106 Nordisk språk - historisk, 7,5 sp timer -

Eksamen REA3022 Matematikk R1. Nynorsk/Bokmål

KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE. TDT4136 Logikk og resonnerande system. Laurdag 8. august 2009, kl

FYS2160 Laboratorieøvelse 1

Rettleiing til sentralt gitt skriftleg eksamen i yrkesfag 2015

Eksamen MAT1013 Matematikk 1T. Nynorsk/Bokmål

Eksamensoppgåve i ST1201/ST6201 Statistiske metoder

Eksamen MAT1015 Matematikk 2P. Nynorsk/Bokmål

Transkript:

Side 1 av 3/nyn. NOREGS TEKNISK-NATURVITSKAPLEGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR ENERGI- OG PROSESSTEKNIKK Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735)93839 EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 Onsdag 22. mai 2013 Tid: 09.00 13.00 Sensur planlagd i veke 24. Oppgåveteksten nst også på bokmål og engelsk./ This exam is also available in English. Tillatne hjelpemiddel: D: Ingen trykte eller handskrivne hjelpemiddel. Bestemt, enkel kalkulator tillaten. Bruk helst ikkje raud blyant/penn, det er halde av for sensuren. Les gjennom oppgåvene først. Start med den oppgåva du meiner du har best innsikt i. Dersom det er råd, lat ikkje noko oppgåve vere heilt blank. Skriv klart, det løner seg! Desimalteikn her er komma, bortsett frå i vedlegga som følgjer amerikansk praksis. Nokre opplysningar står til slutt, etter den siste oppgåva. Oppgåver 1) Ein bygning vert varma opp med vassboren fjernvarme. Vatnet vert tilført bygningen ved temperatur 120 C, avgjev varme til romvarme, og vert returnert ved 90 C. Innetemperaturen (romtemperaturen) er 21 C og utetemperaturen (omgjevnadene) er 10 C. Finn irreversibiliteten (ekserginedbrytinga) ved varmevekslinga, rekna per kj varme tilført romma. Spesikk varmekapasitet for vatn kan reknast konstant og lik 4,2 kj/(kg K). 2) Fuktig luft har temperatur 38 C, 80 % relativ fukt og trykk 1 bar (tilstand 1). Bruk diagrammet og nn doggpunktstemperaturen, partialtrykk for vassdamp, molfraksjon av vassdamp og massefraksjon av vassdamp i lufta. 3) Ein straum av 3 m 3 /s varm fuktig luft av tilstand 1 (oppgåve 2) vert blanda med ein straum av 1 m 3 /s kald luft med 10 C, 80 % relativ fukt og 1 bar (tilstand 2). Vi ser bort frå trykktap. Finn tilstanden (3) til gassfasen etter blandinga.

Side 2 av 3/nyn. 4) Ei gassblanding inneheld 20 % CO, 65 % H 2 og 15 % CO 2 (molbasis). Finn molmassen til blandinga. Finn støkiometrisk (teoretisk) luftmengd på molbasis, massebasis og volumbasis (volum luft delt på volum brenselblanding) for forbrenning i luft. I oppgåve 4-7 kan luft reknast som 21 % O 2 og 79 % N 2 (molbasis), og gassar kan reknast ideelle. 5) Finn brennverdien på molbasis for CO ved 25 C. Finn den nedre brennverdien på molbasis ved 25 C for gassblandinga i oppgåve 4. Merk: I tabell A25 tyder ein strek () ikkje null, men at verdien er utelaten. 6) Blandinga i oppgåve 4 vert brend fullstendig med luftoverskotstal λ = 3,0 (300 % teoretisk luft). Finn samansetjinga av forbrenningsproduktet (molfraksjonar). 7) Brensel og luft i oppgåve 6 har temperatur 25 C. Finn adiabatisk ammetemperatur. I denne oppgåva kan du rekne molare varmekapasitetar c p,i konstante og lik 45 kj/(kmol K) for CO 2 og for H 2 O, og lik 33 kj/(kmol K) for O 2 og N 2. 8) Vi vil lagre propan ved trykk 1,2 bar, og må nne temperaturen. I eit tabellverk nn vi at ved 1 bar har propan metningstemperatur 42 C og fordampingsentalpi 430 kj/kg. Finn ei tilnærming for metningstemperaturen ved 1,2 bar ved hjelp av Clapeyrons likning. 9) Propan er lagra i ein tank ved 1 bar og metta gass/væske (jamvekt). Omgjevnadene har temperatur 10 C og trykk 1 bar. Finn termomekanisk eksergi for ein straum av væske frå denne tanken. Her kan du rekne propan i gassfase som ideell gass med spesikk varmekapasitet konstant og lik 1,0 kj/(kg K).

Side 3 av 3/nyn. 10) Bruk jamvektskriteriet dg T,p = 0 og vis at G [ (T ) (pc /p ref ) c (p D /p ref ) d ] = ln RT (p A /p ref ) a (p B /p ref ) b = ln K. Ta med dei aktuelle føresetnadene som må gjerast. 11) For reaksjonen N 2 + 2O 2 2NO2 : Finn jamvektskonstanten K ved 1000 K. I denne oppgåva kan du rekne molare varmekapasitetar c p,i konstante og lik 46 kj/(kmol K) for NO 2, og lik 33 kj/(kmol K) for O 2 og N 2. For NO 2 : h f = 33100 kj/kmol; s (298 K) = 240 kj/(kmol K). 12) Vatn (H 2 O) vert varma opp til 1400 K, og noko vert spalta til O 2 og H 2. Vi ser bort frå andre sto enn desse tre. Finn samansetjinga (molfraksjonar) når det er jamvekt ved 1400 K og 0,2 atm. (Tips for utrekninga: det er små mengder O 2 og H 2 samanlikna med H 2 O; dvs. n O2 n H2 O). Opplysningar: (eire oppgåver) Universell gasskonstant: R = 8,314 J/(mol K) T ds = dh vdp; dt På visse vilkår gjeld ds = c p T Rdp p ( ) dp = h fg dt sat T v fg Vedlegg: 1: Tabell A-25 frå boka, molmasse, danningsentalpi, m.m. for ulike sto 2: Tabell A-27 frå boka, jamvektskonstantar. 3: Mollier h-x-diagram for fuktig luft

Side 1 av 3/bm. NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR ENERGI- OG PROSESSTEKNIKK Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735)93839 EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 Onsdag 22. mai 2013 Tid: 09.00 13.00 Sensur planlagt i uke 24. Oppgaveteksten nnes også på nynorsk og engelsk./ This exam is also available in English. Tillatte hjelpemiddel: D:Ingen trykte eller handskrevne hjelpemiddel. Bestemt, enkel kalkulator tillatt. Bruk helst ikke raud blyant/penn, det er holdt av for sensuren. Les gjennom oppgavene først. Start med den oppgava du meiner du har best innsikt i. Dersom det er råd, lat ikke noen oppgave være heilt blank. Skriv klart, det lønner seg! Desimaltegn her er komma, bortsett fra i vedlegga som følger amerikansk praksis. Noen opplysninger står til slutt, etter den siste oppgava. Oppgaver 1) En bygning blir varma opp med vassbåren fjernvarme. Vatnet blir tilført bygningen ved temperatur 120 C, avgir varme til romvarme, og blir returnert ved 90 C. Innetemperaturen (romtemperaturen) er 21 C og utetemperaturen (omgivelsene) er 10 C. Finn irreversibiliteten (ekserginedbrytinga) ved varmevekslinga, regnet per kj varme tilført romma. Spesikk varmekapasitet for vatn kan regnes konstant og lik 4,2 kj/(kg K). 2) Fuktig luft har temperatur 38 C, 80 % relativ fukt og trykk 1 bar (tilstand 1). Bruk diagrammet og nn doggpunktstemperaturen, partialtrykk for vassdamp, molfraksjon av vassdamp og massefraksjon av vassdamp i lufta. 3) En strøm av 3 m 3 /s varm fuktig luft av tilstand 1 (oppgave 2) blir blanda med en strøm av 1 m 3 /s kald luft med 10 C, 80 % relativ fukt og 1 bar (tilstand 2). Vi ser bort fra trykktap. Finn tilstanden (3) til gassfasen etter blandinga.

Side 2 av 3/bm. 4) Ei gassblanding inneholder 20 % CO, 65 % H 2 og 15 % CO 2 (molbasis). Finn molmassen til blandinga. Finn støkiometrisk (teoretisk) luftmengde på molbasis, massebasis og volumbasis (volum luft delt på volum brenselblanding) for forbrenning i luft. I oppgave 4-7 kan luft regnes som 21 % O 2 og 79 % N 2 (molbasis), og gasser kan regnes ideelle. 5) Finn brennverdien på molbasis for CO ved 25 C. Finn den nedre brennverdien på molbasis ved 25 C for gassblandinga i oppgave 4. Merk: I tabell A25 betyr en strek () ikke null, men at verdien er utelatt. 6) Blandinga i oppgave 4 blir brent fullstendig med luftoverskottstall λ = 3,0 (300 % teoretisk luft). Finn sammensetninga av forbrenningsproduktet (molfraksjoner). 7) Brensel og luft i oppgave 6 har temperatur 25 C. Finn adiabatisk ammetemperatur. I denne oppgava kan du regne molare varmekapasiteter c p,i konstante og lik 45 kj/(kmol K) for CO 2 og for H 2 O, og lik 33 kj/(kmol K) for O 2 og N 2. 8) Vi vil lagre propan ved trykk 1,2 bar, og må nne temperaturen. I et tabellverk nner vi at ved 1 bar har propan metningstemperatur 42 C og fordampingsentalpi 430 kj/kg. Finn ei tilnærming for metningstemperaturen ved 1,2 bar ved hjelp av Clapeyrons likning. 9) Propan er lagra i en tank ved 1 bar og metta gass/væske (jamvekt). Omgivelsene har temperatur 10 C og trykk 1 bar. Finn termomekanisk eksergi for en strøm av væske fra denne tanken. Her kan du regne propan i gassfase som ideell gass med spesikk varmekapasitet konstant og lik 1,0 kj/(kg K).

Side 3 av 3/bm. 10) Bruk jamvektskriteriet dg T,p = 0 og vis at G [ (T ) (pc /p ref ) c (p D /p ref ) d ] = ln RT (p A /p ref ) a (p B /p ref ) b = ln K. Ta med de aktuelle forutsetningene som må gjøres. 11) For reaksjonen N 2 + 2O 2 2NO2 : Finn jamvektskonstanten K ved 1000 K. I denne oppgava kan du regne molare varmekapasiteter c p,i konstante og lik 46 kj/(kmol K) for NO 2, og lik 33 kj/(kmol K) for O 2 og N 2. For NO 2 : h f = 33100 kj/kmol; s (298 K) = 240 kj/(kmol K). 12) Vatn (H 2 O) blir varma opp til 1400 K, og noe blir spalta til O 2 og H 2. Vi ser bort fra andre sto enn disse tre. Finn sammensetninga (molfraksjoner) når det er jamvekt ved 1400 K og 0,2 atm. (Tips for utregninga: det er små mengder O 2 og H 2 sammenlikna med H 2 O; dvs. n O2 n H2 O). Opplysninger: (ere oppgaver) Universell gasskonstant: R = 8,314 J/(mol K) T ds = dh vdp; dt På visse vilkår gjelder ds = c p T Rdp p ( ) dp = h fg dt sat T v fg Vedlegg: 1: Tabell A-25 fra boka, molmasse, danningsentalpi, m.m. for ulike sto 2: Tabell A-27 fra boka, jamvektskonstanter. 3: Mollier h-x-diagram for fuktig luft