At energi ikke kan gå tapt, må bety at den er bevart. Derav betegnelsen bevaringslov.

Like dokumenter
a) Oppførselen til en gass nær metning eller kritisk punkt vil ikke følge tilstandsligningen for ideelle gasser. Hvordan behandles dette?

C(s) + 2 H 2 (g) CH 4 (g) f H m = -74,85 kj/mol ( angir standardtilstand, m angir molar størrelse)

Tema for forelesningen var Carnot-sykel (Carnot-maskin) og entropibegrepet.

videell P T Z = 1 for ideelle gasser. For virkelige gasser kan Z være større eller mindre enn 1.

i kjemiske forbindelser 5. Hydrogen har oksidasjonstall Oksygen har oksidsjonstall -2

TMA4240/4245 Statistikk Eksamen august 2016

4 Energibalanse. TKT4124 Mekanikk 3, høst Energibalanse

Forelesningsnotater VARMETRANSPORT. SMN 6194 Varmelære. Bjørn R. Sørensen Integrert Bygningsteknologi Høgskolen i Narvik

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

IT1105 Algoritmer og datastrukturer

(iii) Når 5 er blitt trukket ut, er det tre igjen som kan blir trukket ut til den siste plassen, altså:

Oppsummering Mekanikk. Newtons 2. lov: masse akselerasjon = kraft (total ytre kraft) Posisjon x [m] dx dt. v x. a x () t dt. Hastighet v x [m/s]

Automatisk koplingspåsats Komfort Bruksanvisning

Sparing gir mulighet for å forskyve forbruk over tid; spesielt kan ujevne inntekter transformeres til jevnere forbruk.

Arbeid og potensiell energi

Eksamen i emne SIB8005 TRAFIKKREGULERING GRUNNKURS

Appendiks 1: Organisering av Riksdagsdata i SPSS. Sannerstedt- og Sjölins data er klargjort for logitanalyse i SPSS filen på følgende måte:

TALLSVAR. Det anbefales at de 9 deloppgavene merket med A, B, teller likt uansett variasjon i vanskelighetsgrad. Svarene er gitt i << >>.

Anvendelser. Kapittel 12. Minste kvadraters metode

EKSAMEN I FAG SIF5040 NUMERISKE METODER Tirsdag 15. mai 2001 Tid: 09:00 14:00

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

X ijk = µ+α i +β j +γ ij +ǫ ijk ; k = 1,2; j = 1,2,3; i = 1,2,3; i=1 γ ij = 3. i=1 α i = 3. j=1 β j = 3. j=1 γ ij = 0.

TALLSVAR. Det anbefales at de 9 deloppgavene merket med A, B, teller likt uansett variasjon i vanskelighetsgrad. Svarene er gitt i <<< >>>.

Arbeid og potensiell energi

EKSAMEN I EMNE TEP 4230 ENERGI OG PROSESSTEKNIKK. Lørdag 13. desember Løsningsforslag. h = (1 w) h w h = ( ) MJ/kg = 14.

Illustrasjon av regel 5.19 om sentralgrenseteoremet og litt om heltallskorreksjon (som i eksempel 5.18).

Statistikk og økonomi, våren 2017

Arbeid og potensiell energi

Kapittel 8. Varmestråling

Forelesning nr.3 INF 1411 Elektroniske systemer. Parallelle og parallell-serielle kretser Kirchhoffs strømlov

Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Forelesning nr.3 INF 1411 Elektroniske systemer

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1001, 26/3 2019

ØVINGER 2017 Løsninger til oppgaver

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

Bygningsmaterialer (5/6):

Løsningsforslag til eksamen FY0001 Brukerkurs i fysikk Fredag 29. mai 2009

TMA4265 Stokastiske prosesser

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

TALLSVAR. Det anbefales at de 9 deloppgavene merket med A, B, teller likt uansett variasjon i vanskelighetsgrad. Svarene er gitt i <<< >>>.

STK desember 2007

TMA4300 Mod. stat. metoder

Sluttrapport. utprøvingen av

KVIKKSØLVEKSPONERING VED DENTALLABORATORIER. Nils Gundersen og Arve Lie HD 807/790814

De normalfordelte: x og sd for hver gruppe. De skjevfordelte og de ekstremt skjevfordelte: Median og kvartiler for hver gruppe.

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 16/8 2013

Seleksjon og uttak av alderspensjon fra Folketrygden

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 15/8 2014

Alle deloppgaver teller likt i vurderingen av besvarelsen.

Stivt legemers dynamikk

EKSAMEN ny og utsatt løsningsforslag

Alternerende rekker og absolutt konvergens

Eksamensoppgave i TFY4125 Fysikk

Simpleksmetoden. Initiell basistabell Fase I for å skaffe initiell, brukbar løsning. Fase II: Iterativ prosess for å finne optimal løsning Pivotering

NOEN SANNSYNLIGHETER I BRIDGE Av Hans-Wilhelm Mørch.

Løsningsforslag til ukeoppgave 8

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

TMA4245 Statistikk Eksamen 21. mai 2013

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1001, 19/3 2018

Løsningskisse for oppgaver til uke 15 ( april)

EKSAMEN Ny og utsatt Løsningsforslag

Vekst i skjermet virksomhet: Er dette et problem? Trend mot større andel sysselsetting i skjermet

Spinntur 2017 Rotasjonsbevegelse

Magnetisk nivåregulering. Prosjektoppgave i faget TTK 4150 Ulineære systemer. Gruppe 4: Rune Haugom Pål-Jørgen Kyllesø Jon Kåre Solås Frode Efteland

EKSAMEN I FAG SIF8052 VISUALISERING MANDAG 21. MAI 2001 KL LØSNINGSFORSLAG

KONTINUASJONSEKSAMEN I TFY4210 ANVENDT KVANTEMEKANIKK Fredag 13. august, Tillatte hjelpemidler : K.Rottman, Matematisk formelsamling

Chapter 2. The global energy balance

a. Tegn en skisse over temperaturfordelingen med høyden i atmosfæren.

Forelesning 4 og 5 MET3592 Økonometri ved David Kreiberg Vår 2011

Løsningsforslag til ukeoppgave 6

Forelesning 17 torsdag den 16. oktober

Oppgaven består av 9 delspørsmål som anbefales å veie like mye, Kommentarer og tallsvar er skrevet inn mellom <<, >>, Oppgave 1

TMA4265 Stokastiske prosesser

SIF5072 Stokastske prosesser Sde 2 av 6 b) Hva vl det s at en Markov-kjede er rredusbel? Er Markov-kjeden fx n g denne oppgaven rredusbel? Er den aper

SIF4012 og MNFFY103 høst 2002: Sammendrag uke 44 (Alonso&Finn )

EKSAMEN I TFY4210 ANVENDT KVANTEMEKANIKK Torsdag 11. august, Tillatte hjelpemidler : K.Rottman, Matematisk formelsamling

EKSAMEN Løsningsforslag

Løsningsforslag ST2301 Øving 8

Medarbeiderundersøkelsen 2009

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMENSOPPGAVE. MNF-6002 Videreutdanning i naturfag for lærere, Naturfag trinn 2. Kalkulator Rom Stoff Tid: Fysikktabeller (utskrift)

EKSAMEN I TFY4210 ANVENDT KVANTEMEKANIKK Mandag 23. mai, Tillatte hjelpemidler : K.Rottman, Matematisk formelsamling


Oppgaver. Multiple regresjon. Forelesning 3 MET3592 Økonometri ved David Kreiberg Vår 2011

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

Trykkløse rørsystemer

Flerpartikkelsystemer Rotasjonsbevegelser

Veiledning til obligatorisk oppgave i ECON 3610/4610 høsten N. Vi skal bestemme den fordeling av denne gitte arbeidsstyrken som

FYSIKK-OLYMPIADEN Andre runde: 2/2 2012

Dynamisk programmering. Hvilke problemer? Overlappende delproblemer. Optimalitetsprinsippet

NORGES TEKNISK- SIDE 1 AV 3 NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMISK PROSESSTEKNOLOGI EKSAMEN I FAG TKP4100 STRØMNING OG VARMETRANSPORT

Løsningsforslag eksamen TFY desember 2010.

UNIVERSITETET I OSLO

Oppgavesett nr.5 - GEF2200

Dynamisk programmering. Hvilke problemer? Overlappende delproblemer. Optimalitetsprinsippet

Forelesning nr.3 INF 1410

\ ;' STIKKORD: FILTER~ VEIEFEIL YRKESHYGIENISK INSTITUTT REGISTRERI~G AV FEILKILDER AVDELING: TEKNISK AVDELING RØNNAUG BRUUN HD 839/80820

Tre klasser kollisjoner (eksempel: kast mot vegg)

1653B/1654B. Installasjonstest på et IT anlegg i drift

Strålingsintensitet: Retningsbestemt Energifluks i form av stråling. Benevning: Wm -2 sr - 1 nm -1

Transkript:

Sde av 7 LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN 007 SMN69 VARMELÆRE DATO: 7. OKTOBER 007 TID: KL. 09.00 -.00 OPPGAVE (0%) a) Termodynamkkens. hovedsats. hovedsetnng: Energ kan verken oppstå eller forsvnne, bare omdannes At energ kke kan gå tapt, må bety at den er bevart. Derav betegnelsen bevarngslov. Q W E (J ) (. hovedsats) netto energtransport netto øknng av total (varme og/eller arbed) energ for systemet tl (eller fra) et system b) Indre Energ: Indre energ er summen av alle mkroskopske energformer et system. U er mao summen av molekylenes knetske energ. Knetsk energ betegnes denne sammenhengen som følbar energ (sensble energy). Molekylaktvtet og mdlere bevegelseshastghet er drekte proporsjonal med temperaturen tl f. eks en gass. Dvs at ved høyere temperaturer nnehar molekylene en større andel knetsk energ enn ved lave temperaturer. c) Kompresjon/ekspansjon stempelsylnder:. hovedsats: Q Wb Wother U + { KE + { PE U U Isobar prosess: W b P dv P( V V ) V vet også at: P P P Innsatt lgnngen: Q Wother ( U + PV ) ( U + PV ) H H der H U + PV entalp (J) 0 0

Sde av 7 d) Prosess T-v-dagram. Vann varmes opp ved konstant trykk.0 atm, fra 0ºC tl 50ºC T [ºC] 50 00 0 v v v [m 3 /kg] e) Ideell gass: Ideell gass: En tenkt substans hvs fyssk oppførsel er gtt av tlstandslgnngen PV mrt Overstående gjelder ved relatvt sett høy temperatur og lave trykk ( forhold tl metnngsgrense og krtsk punkt). Under normale trykk og temperaturer kan følgelg luft behandles som en deell gass. Dersom gassens tlstand lgger nærheten av eller metnngsområdet, gjelder kke den deelle tlstandslgnngen. Den må så fall korrgeres før bruk. f) Termodynamkkens. hovedsetnng. hovedsats ser at energ har kvaltet, og at varmeoverførng kun kan skje retnng av lavere kvaltet. For at en prosess skal kunne skje, må både. og. hovedsats være tlfredstlt. De to mest kjente postulater av. hovedsats er gtt av Kelvn/Planck og Clausus: Det er umulg å omdanne all tlført varme tl tlsvarende mengde netto arbed. Omdannng tl arbed er bare mulg dersom en del av varmemengden avledes uten å bl transformert. Varme kan bare transporteres fra et legeme med lavere temperatur tl et legeme med høyere temperatur ved omdannng av mekansk arbed g) Entrop. Entrop (er defnert på bass av. hovedsats): Entropen er relatert tl det totale antall mulge mkroskopske tlstander for et system (termodynamsk sannsynlghet), uttrykt ved Boltzmann relasjonen: S k ln p Entrop er en tlstandsstørrelse (hjelpestørrelse) som kan brukes tl å verfsere hvorvdt. hovedsats er nnfrdd (angr hvlken retnng prosessen skjer). Den er et mål på molekylenes

uordnete bevegelse, nnbyrdes plasserng eller molekylære tlfeldghet (grad av rreversbltet). Entropen for et stoff er lavest fast tlstand og høyest gassfase og transporteres både med masse og varme. h) Prosesser: a. Adabatsk: Tapsfr b. Isobar: Konstant trykk c. Isentropsk: Tapsfr reversbel Sde 3 av 7 OPPGAVE -VEGG (30%) I denne oppgaven er det oppgtt fele tall for konvektve varmeovergangstall. Dette blr hensyntatt evaluerngen/sensuren. a) Varmemotstand og varmeovergangstall: Sjkt d [mm] Lednngstall, k W/mK Motstandstall, R m K/W. Inne (R ) 0.3. Malt sponplate 9 0. 0.05. Isolasjon 0 0.039 0.56 3. Asfaltplate 9 0.06 0,5. Luftspalt 0.5 5. Treklednng 0 0, 0.05 y. Ute (R y ) 0.0 Totalt: R.7 U /R 0.85 W/m K b) Varmefluks q U T 0.85 (5 ( 0)) 9.9 W / m c) Temperaturene sjktene Sjkt Temperatur ºC Inne T 5 Malt sponplate - T T q / R. nnsde Isolasjon - T T ) 9.8 nnsde Asfaltplate - T3 T ). nnsde Luftspalt - T T 3) 7.6 nnsde Treklednng - T5 T 3 ) -7.3 nnsde Ytterflate T R ) -8.8 T6 3 + 5 Ute T y -0

Sde av 7 d) Kondenserng på veggens nnsde Oppgtt: Innetemperatur 5ºC. Relatv fuktghet nne 50%. Avlest doggpunkt fra hx-dagram: ºC. For at det skal kondensere på veggene må flatetemperaturen være lavere en doggpunktstemperaturen. Det er følgelg ngen fare for kondens. e) Tltak for å hndre kondens på nnervegger: Øke solasjonstykkelsen veggen Medfører varmere overflate på nnsden. Fjerne fuktghet fra romluften. Absolutt fuktghet mnker, og doggpunktet senkes. OPPGAVE 3 (0 %) a) ε-ntu metoden Dersom man ønsker å fnne varmetransport og utløpstemperaturer når varmeflaten og U- verden er kjent, kan det være tungvnt å benytte LMTD-metoden (logartmsk mddeltemperaturdfferanse), da denne ofte medfører tdkrevende terasjoner (speselt for mer komplekse strømnngsarrangement). En mer hensktsmessg metode er ε-ntu metoden. Tallmaterale (tabeller, dagrammer) som er nødvendg forbndelse med denne metoden er utvklet for mange typer vekslere og strømnngsarrangement. Det er funnet at varmevekslerens effektvtet kan uttrykkes av to dmensjonsløse størrelser, NTU (Number of Transfer Unts) og c (kapastetsstrømforholdet), dvs ε f ( NTU, c) UA Cmn NTU og c er defnert som: NTU, c Cmn Cmax der C mn og C max er hhv den mnste og største kapastetsstrømmen ( mc & ). Når UA og massestrømmene er kjent, kan effektvteten fnnes. Kjenner v tllegg nnløpstemperaturene, kan utløpstemperaturene og overført effekt beregnes. Effektvteten er ofte fremstlt dagramform for forskjellge typer vekslere med ulkt strømnngsarrangement. Man må da vte NTU og c. Et eksempel på et slkt dagram er vst nedenfor. p

Sde 5 av 7 b) Varmestrøm. Olje: 70 C.0 kg/s.9 kj/(kgk) Vann: 0 C.8 kj/(kgk) 990 kg/m 3 Oljekjøler 38 C 0 C C olje.0.9.9 kw / K C T.9 (70 0) olje olje c) Medstrøms eller motstrøms: 57 kw Velger motstrøms ford dette arrangementet gr bedre varmeovergangstall mellom medene. Dette kan enkelt verfseres ved å beregne logartmsk mddeltemperaturdfferanse. Motstrøms arrangement gr høyest log. mddeltemperaturdfferanse. (UA) medstrøm < (UA) motstrøm. d) Vannmengde: C T 57 (38 0) 3.7 kw / K m C 3.7 V 000 ρ ρ c 990.8 p, 0.77 lter / s

Sde 6 av 7 e) Effektvtet: C mn C olje.9 kw/k C T.9 (70 0) maks mn maks 95kW Effektvteten blr: 57 ε 0.6 95 maks (60%) OPPGAVE - STRÅLING (0%) a) Forenklnger: a. Ugjennomsktg flate: α + ρ. Transmtvtet er lk null. b. Grå flate: Emssvteten varerer kke med bølgelengden, dvs. ε λ konst. c. Dffus flate: Flate som emtterer strålng lkt alle retnnger (dffus utstråler). Dffus Uavhengg av retnng, dvs. ε θ konst. b) Radostet: Total strålngseffekt pr. m som forlater en flate. Emsjon + refleksjon. For en flate som kan tlnærmes tl en sort flate er ε, dvs: J E b σt W / m Radosteten tl en sort flate er lk utstrålngseffekten. For en flate som kan tlnærmes tl en grå, ugjennomsktg flate er ε α og ρ α, dvs: J ε E b + ( ε ) G W / m G er nnkommende strålng tl flaten c) Krchhoffs lov: Emssvteten for en flate med temperatur T er lk absorpsjonen av strålng fra en omsluttende svart flate med temperaturen T. ε ( T ) α( T )

Sde 7 av 7 d) Utstrålt varme fra flaten: Her må regne fluks sden den totale flaten kke er oppgtt. Utstrålt varme fra flaten er gtt av Stefan Boltzmanns lov: & 8 q εσt 0.8 5.67 0 (00 + 73) 9305 W / m