text:
Bài tập kỹ thuật nhiệt Chương 3: Dẫn nhiệt và đối lưu
Chia sẻ: Vu Van De | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14
1.120
lượt xem 586
download
lượt xem 586
download
Bài tập kỹ thuật nhiệt Chương 3: Dẫn nhiệt và đối lưu
Mô tả tài liệu
Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
Tài liệu học tập môn Lý thuyết truyền nhiệt. Nội dung chương 3 trình bày về Dẫn nhiệt và đối lưu. Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo.
Chủ đề:
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Bài tập kỹ thuật nhiệt Chương 3: Dẫn nhiệt và đối lưu
- PhÇn II TruyÒn nhiÖt Ch−¬ng 3 DÉn nhiÖt vµ ®èi l−u 3.1 DÉn nhiÖt 3.1.1 DÉn nhiÖt æn ®Þnh mét chiÒu kh«ng cã nguån nhiÖt bªn trong 3.1.1.1 DÉn nhiÖt qua v¸ch ph¼ng t ¦W1 − t ¦W ( n +1) q= , W/m2 (3-1) n δ ∑ λi i =1 i q – mËt ®é dßng nhiÖt, W/m2 δi - chiÒu dµy cña líp th− i, m λi - hÖ sè dÉn nhiÖt, W/m.K; tW1 – nhiÖt ®é bÒ mÆt trong, tW(n+1) – nhiÖt ®é bÒ mÆt ngoµi cña líp thø n. Ph©n bè nhiÖt ®é theo chiÒu dµy v¸ch cã qui luËt ®−êng th¼ng(khi λI = const). 3.1.1.2 DÉn nhiÖt qua v¸ch trô t ¦W1 − t ¦W ( n +1) ql = , , (W/m) (3-2) n 1 d ∑ 2πλ ln di+1 i =1 i i q – mËt ®é dßng nhiÖt trªn mét mÐt chiÒu dµi, W/m di - ®−êng kÝnh cña líp th− i, m Ph©n bè nhiÖt ®é theo chiÒu dµy v¸ch cã qui luËt ®−êng cong logarit. 3.1.2 DÉn nhiÖt æn ®Þnh mét chiÒu khi cã nguån nhiÖt bªn trong 3.1.2.1 TÊm ph¼ng cã chiÒu dµy 2δ q vδ q v 2 t = tf + + (δ − x 2 ) (3-3) α 2λ NhiÖt ®é bÒ mÆt tÊm: q vδ tw = tf + (3-4) α NhiÖt ®é t¹i t©m cña tÊm: q vδ q v 2 t0 = tf + + δ (3-5) α 2λ tf – nhiÖt ®é moi tr−êng xung quanh, αi - hÖ sè to¶ nhiÖt, W/m2.K; 90
- qv – n¨ng suÊt ph¸t nhiÖt cña nguån bªn trong, W/m3 Ph©n bè nhiÖt ®é theo chiÒu dµy v¸ch cã qui luËt ®−êng cong parabol. 3.1.2.2. Thanh trô ®ång chÊt b¸n kÝnh r0 q v r0 q v 2 t = tf + + (r0 − x 2 ) (3-6) α 4λ NhiÖt ®é bÒ mÆt thanh trô: q v r0 tw = tf + (3-7) 2α NhiÖt ®é t¹i t©m cña tÊm: q v r0 q v 2 t0 = tf + + r0 (3-8) 2α 4λ MËt ®é dßng nhiÖt t¹i bÒ mÆt: q v r0 qw = , W/m2 (3-9) 2 Ph©n bè nhiÖt ®é theo chiÒu dµy v¸ch cã qui luËt ®−êng cong parabol. 91
- 3.1.2 DÉn nhiÖt kh«ng æn ®Þnh Víi tÊm ph¼ng réng 2δ NhiÖt ®é t¹i t©m cña tÊm: θ*x=0 = f1(Bi/Fo) tra ®å thÞ h×nh 3.1 NhiÖt ®é bÒ mÆt tÊm: θ*x=1 = f2(Bi/Fo) tra ®å thÞ h×nh 3.2 trong ®ã: αδ Bi = , lµ tiªu chuÈn Biot, λ aτ Fo = 2 , lµ tiªu chuÈn Fourier δ x X = , kÝch th−íc kh«ng thø nguyªn. δ Ph©n bè nhiÖt ®é theo chiÒu dµy v¸ch cã qui luËt ®−êng cong parabol. 3.2 trao ®æi nhiÖt ®èi l−u Khi tÝnh to¸n l−îng nhiÖt trao ®æi b»ng ®èi l−u ta dïng c«ng thøc Newton: Q = αF( t ¦W − t f ), [ W ], trong ®ã: Q – l−îng nhiÖt trao ®æi trong mét ®¬n vÞ thêi gianlµ mét gi©y, s. 92
- F – diÖn tÝch bÒ mÆt trao ®æi nhiÖt, m2 TW – NhiÖt ®é trung b×nh cña bÒ mÆt, Tf – NhiÖt ®é trung b×nh cña m«I tr−êng (chÊt láng hoÆc khÝ). α - hÖ sè táa nhiÖt, W/m2.K. HÖ sè táa nhiÖt α ®−îc x¸c ®Þnh tõ c¸c ph−¬ng tr×nh tiªu chuÈn. C¸c ph−¬ng tr×nh tiªu chuÈn nµy ®−îc x¸c ®Þnh tõ thùc nghiÖm. Nu = f(Re,Pr,Gr, . . . ) Trong ®ã: αl - Nu = lµ tiªu chuÈn Nusselt, λ ν − Pr = lµ tiªu chuÈn Prandtl, a ωl − Re = lµ tiªu chuÈn Reynolds, ν gβl 3 ∆t − Gr = lµ tiªu chuÈn Grashof, ν2 víi α - hÖ sè to¶ nhiÖt, W/m2.K; λ - hÖ sè dÉn nhiÖt, W/m.K; ω - tèc ®é chuyÓn ®éng, m/s ν - ®é nhít ®éng häc, m2/s; a - hÖ sè dÉn nhiÖt ®é, m2/s; g - gia tèc träng tr−êng 9,81 m/s2 ∆t = (tw - tf) β - hÖ sè d·n në thÓ tÝch, (1/0K) víi chÊt láng ta tra b¶ng; víi chÊt khÝ: 1 0 -1 β= , K . T l – kÝch th−íc x¸c ®Þnh. 3.2.1 Táa nhiÖn tù nhiªn 3.2.1.1 Táa nhiÖn tù nhiªn trong kh«ng gian v« h¹n §èi víi èng hoÆc tÊm ®Æt ®øng, khi (Grf.Prf ) > 109 : 0 , 25 ⎛ Prf ⎞ Nu f = 0,15(Grf Prf ) 0,33 ⎜ ⎟ (3-10) ⎜ Pr ⎟ ⎝ ¦W ⎠ §èi víi èng hoÆc tÊm ®Æt n»m ngang, khi 103 < (Grf.Prf ) < 109 : 0 , 25 ⎛ Prf ⎞ Nu f = 0,5(Grf Prf ) 0,25 ⎜ ⎟ (3-11) ⎜ Pr ⎟ ⎝ ¦W ⎠ 93
- NhiÖt ®é x¸c ®Þnh lµ nhiÖt ®é tf, kÝch th−íc x¸c ®Þnh víi èng hoÆc tÊm ®Æt ®øng lµ chiÒu cao h, víi èng ®Æt n»m ngang lµ ®−êng kÝnh, víi tÊm ®Æt n»m ngang lµ chiÒu réng. 3.2.2 Táa nhiÖt c−ìng bøc khi chÊt láng chuyÓn ®éngtrong èng 3.2.2.1 ChÕ ®é ch¶y tÇng 0 , 25 ⎛ Prf ⎞ Nu f = 0,15 Re f 0,33 Prf 0 , 43 Grf 0 ,1 ⎜ ⎟ (3-12) ⎜ Pr ⎟ ⎝ ¦W ⎠ §èi víi kh«ng khÝ: 0 ,1 Nu f = 0,13 Re f 0,33 Grf (3-13) l C«ng thøc trªn ¸p dông cho tr−êng hîp > 50 d l NÕu < 50 th× hÖ sè to¶ nhiÖt cÇn nh©n thªm hÖ sè hiÖu chØnh. d 3.2.1.2 Táa nhiÖt khi chÊt láng chÊy rèi 0 , 25 ⎛ Prf ⎞ Nu f = 0,021 Re f 0,8 Prf 0 , 43 ⎜ ⎟ .ε l .ε R (3-14) ⎜ Pr ⎟ ⎝ ¦W ⎠ tr−êng hîp: l > 50 th× ε1 = 1 d l NÕu < 50: ε1 tra b¶ng d 3.2.2 Táa nhiÖt khi chÊt láng ch¶y ngang qua chïm èng 3.2.3.1. §èi víi chïm èng song song 0 , 25 ⎛ Prf ⎞ Nu f = 0,026 Re f 0,65 Prf 0 , 33 ⎜ ⎟ .ε l .ε s (3-15) ⎜ Pr ⎟ ⎝ ¦W ⎠ εi - hÖ sè kÓ ®Õn thø tù hµng èng. §èi víi hµng èng thø nhÊt ε1 = 0,6, hµng èng thø hai ε2 = 0,9, hµng èng thø ba trë ®i ε3 = 1. εs - hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h−ëng cña b−íc èng theo chiÒu s©u. 0 ,15 ⎛S ⎞ ss = ⎜ 2 ⎟ ⎝ d ⎠ 3.2.3.1. §èi víi chïm èng so le 94
- 0 , 25 ⎛ Prf ⎞ Nu f = 0,41 Re f 0,6 Prf 0 , 33 ⎜ ⎟ .ε l .ε s (3-16) ⎜ Pr ⎟ ⎝ ¦W ⎠ εi - hÖ sè kÓ ®Õn thø tù hµng èng. §èi víi hµng èng thø nhÊt ε1 = 0,6, hµng èng thø hai ε2 = 0,7, hµng èng thø ba trë ®i ε3 = 1. εs - hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h−ëng cña b−íc èng theo chiÒu s©u. 0 ,15 S1 ⎛S ⎞ < 2 εs = ⎜ 1 ⎜S ⎟ ⎟ S2 ⎝ 2 ⎠ S1 >2 εs = 1,12 S2 S2 – b−íc däc, S1 – b−íc ngang, Trong c¸c c«ng thøc trªn, RÌ = 103 ÷ 105. KÝch th−íc x¸c ®Þnh lµ ®−êng kÝnh ngoµi. NhiÖt ®é x¸c ®Þnh lµ nhiÖt ®é trung b×nh cña chÊt láng tf . 3.2.4 To¶ nhiÖt khi biÕn ®æi pha 3.2.4.1. To¶ nhiÖt khi s«i Khi n−íc s«i bät ë ¸p suÊt p = 0,2 ÷ 80 bar: α = 0,46.∆t2,33.p0,5, W/m2.K ∆t = tw – ts tw - nhiÖt ®é bÒ mÆt v¸ch ®èt nãng, ts - nhiÖt ®é b·o hoµ øng víi ¸p suÊt s«i; p - ¸p suÊt s«i; 3.2.4.1. To¶ nhiÖt khi ng−ng mµng Ng−ng trªn bÒ mÆt v¸ch èng ®øng: r.ρ.g.λ3 α d = 0,9434 , w/m2.K (3-18) γ ( t s − t w )d Ng−ng trªn bÒ mÆt èng n»m ngang: r.ρ.g.λ3 α n = 0,7244 , w/m2.K (3-18) γ ( t s − t w )d trong ®ã: g - Gia tèc träng tr−êng , 9,81 m/ss λ - hÖ sè dÉn nhiÖt cu¶ chÊt láng, W/m.K; r - nhiÖt Èn ho¸ h¬I, J/kg; ρ - khèi l−îng riªng cña chÊt láng ng−ng, kg/m3; ν - ®é nhít ®éng häc, m2/s; h – chiÒu cao cña v¸ch hoÆc èng ®Æt ®øng, m; 95
- d - ®−êng kÝnh ngoµI cña èng, m; tw - nhiÖt ®é bÒ mÆt v¸ch, 0C; ts - nhiÖt ®é b·o hoµ øng víi ¸p suÊt s«i; Trong c¸c c«ng thøc trªn, nhiÖt ®é x¸c ®Þnh lµ tm = 0,5(tw + ts). 3.3 BµI tËp vÒ dÉn nhiÖt Bµi 3.1 V¸ch buång sÊy ®−îc x©y b»ng hai líp g¹ch ®á cè ®é dµy 250 mm, cã hÖ sè dÉn nhiÖt b»ng 0,7 W/mK; líp nØ bäc ngoµi cã hÖ sè dÉn nhiÖt b»ng 0,0465 W/mK. NhiÖt ®é mÆt t−êng bªn trong buång sÊy b»ng 1100C. NhiÖt ®é mÆt t−êng bªn ngoµi b»ng 250C. X¸c ®Þnh chiÒu dµy líp nØ ®Ó tæn thÊt nhiÖt qua v¸ch buång sÊy kh«ng v−ît qu¸ 110W/m2. TÝnh nhiÖt ®é tiÕp xóc gi÷a hai líp. Lêi gi¶i MËt ®é dßng nhiÖt qua v¸ch buång sÊy: t ¦W1 − t ¦W 2 q= , W/m2, δ1 δ 2 + λ1 λ 2 ⎡ t ¦W1 − t ¦W 2 δ1 ⎤ δ2 = ⎢ − ⎥.λ 2 ⎣ q λ1 ⎦ ⎡110 − 25 0,25 ⎤ δ2 = ⎢ − .0,0465 = 0.019 m. ⎣ 110 0,7 ⎥ ⎦ VËy chiÒu dµy líp nØ b»ng 0,019 m. NhiÖt ®é tiÕp xóc gi÷a hai líp dùa vµo ®IÒu kiÖn dßng nhiÖt æn ®Þnh: t ¦W1 − t ¦W 2 q = q1 = : q λ δ t 1 = t ¦W1 −q 1 λ1 0,25 t 1 = 110 − 110. = 70,7 0 C 0,7 Bµi 3.2 V¸ch ph¼ng hai líp cã ®é chªnh nhiÖt ®é 105 0C, chiÒu dµy dµy vµ hÖ sè dÉn nhiÖt t−¬ng øng cña hai líp: δ1 = 100 mm, δ2 = 50 mm, λ1 = 0,5 W/mK, λ2 = 0,1 W/mK. X¸c ®Þnh mËt ®é dßng nhiÖt qua v¸ch Lêi gi¶i MËt ®é dßng nhiÖt qua v¸ch ph¼ng hai líp theo (3-1) víi δ1 = 100 mm = 0,1 m; δ2 = 50 mm = 0,05 m vµ ∆t = tW1 – tW2 = 105 0C: 96
- t ¦W1 − t ¦W 2 105 q= = = 150 , W/m2, δ1 δ 2 0,1 0,05 + + λ1 λ 2 0,5 0.1 Bµi 3.3 BiÕt dßng nhiÖt qua v¸ch ph¼ng dµy 20 cm, cã hÖ sè dÉn nhiÖt 0,6 W/m.K lµ 150 W/m2. X¸c ®Þnh ®é chªnh nhiÖt ®é gi÷a hai mÆt v¸ch. Lêi gi¶i Theo (3-1), mËt ®é dßng nhiÖt qua v¸ch ph¼ng mét líp víi q = 150 W/m2, δ = 20 cm = 0,2 m; ∆t = tW1 – tW2 : t ¦W1 − t ¦W 2 δ 0,2 q= ; ∆t = q. = 150. = 50 0C. q λ 0,6 λ Bµi 3.4 V¸ch trô dµi 1 m, ®−êng kÝnh d2/d1 = 144/120 mm,cã ®é chªnh nhiÖt ®é gi÷a hai mÆt v¸ch 60C0, hÖ sè dÉn nhiÖt cña v¸ch 0,4 W/m.K. X¸c ®Þnh dßng nhiÖt dÉn qua v¸ch. Lêi gi¶i Dßng nhiÖt qua v¸ch trô mét líp theo (3-2) víi l = 1 m; ; ∆t = tW1 – tW2 = 60 0C: l.( t 1 − t 2 ) 1.60 Q = l.q l = = = 826,7 ¦ W 1 d2 1 144 ln ln 2πλ d 1 2.3,14.0,4 120 Bµi 3.5 Mét èng dÉn h¬i b»ng thÐp ®−êng kÝnh d2/d1 = 110/100 mm, hÖ sè dÉn nhiÖt λ1 = 55 W/mK ®−îc bäc mét líp c¸ch nhiÖt cã λ2 = 0,09 W/mK. NhiÖt ®é mÆt trong èng tw1 = 2000C, nhiÖt ®é mÆt ngaßi líp c¸ch nhiÖt tw3 = 500C. X¸c ®Þnh chiÒu dµy δ vµ nhiÖt ®é tW2 ®Ó tæn thÊt nhiÖt qua v¸ch èng kh«ng v−ît qu¸ 300W/m. Lêi gi¶i Dßng nhiÖt trªn 1 m chiÒu dµi èng theo (3-2) víi v¸ch 2 líp: ( t ¦W1 − t ¦W 3 ) ql = 1 d 1 d ln 2 + ln 3 2πλ1 d 1 2πλ 2 d 2 d 3 ⎛ ( t ¦W1 − t ¦W 3 ) 1 d ⎞ ln =⎜ ⎜ − ln 2 ⎟2πλ 2 d2 ⎝ ql 2πλ1 d 1 ⎟ ⎠ 97
- d 3 ⎛ 200 − 50 1 110 ⎞ ln =⎜ − ln ⎟2.3,14.0,09 = 0,282 d 2 ⎝ 300 2.3,14.55 100 ⎠ d3 = e 0, 282 d2 d3 = d2.e0,282 = 110. e0,282 = 146 mm. ChiÒu dµy c¸ch nhiÖt δ: d 3 − d 2 146 − 110 δ= = = 18 mm. 2 2 §Ó t×m nhiÖt ®é gi÷a hai líp tW2 ta dùa vµo ®IÒu kiÖn tr−êng nhiÖt ®é æn ®Þnh: q1 = q11 =q12 = const. ( t ¦W1 − t ¦W 2 ) q l = q l1 = 1 d ln 2 2πλ1 d 1 1 d t ¦W 2 = t ¦W1 − q 1 ln 2 2πλ1 d 1 1 110 0 t ¦W 2 = 200 − 300 ln = 199,9 C. 2.3,14.55 100 Bµi 3.6 Mét thiÕt bÞ sÊy b»ng ®IÖn ®−îc chÕ t¹o tõ c¸c d©y hîp kim niken-crom ®−êng kÝnh d = 2 mm, dµi 10 m. Kh«ng khÝ l¹nh thæi vµo thiÕt bÞ sÊy cã nhiÖt ®é 200C. TÝnh nhiÖt l−îng to¶ ra trªn 1 m d©y, nhiÖt ®é bÒ mÆt vµ nhiÖt ®é t©m cña d©y. NÕu dßng ®iÖn ®èt nãng cã c−êng ®é 25 A, ®iÖn trë suÊt ρ = 1,1 Ωmm2/m, hÖ sè dÉn nhiÖt λ = 17,5 W/mK, hÖ sè to¶ nhiÖt tõ bÒ mÆtd©y tíi kh«ng khÝ α = 46,5 W/m2.K. Lêi gi¶i §iÖn trë cña d©y ®èt nãng: l 1,1.10 R =ρ = = 3,5 Ω, S 3,14.12 NhiÖt do d©y to¶ ra: Q = R.I2 = 3,5. 252 = 2187,5 W, NhiÖt l−îng to¶ ra trªn 1 m d©y: Q 2187,5 ql = = = 218,75 ¦ W / m I 10 N¨ng suÊt ph¸t nhiÖt: ql 218,75 qv = = = 69,7.10 6 ¦ W / m 3 πr0 3,14.0,0012 2 NhiÖt ®é bÒ mÆt d©y: 98
- q v r0 69,7.10 6.1.10 −3 tw = tf + = 20 + = 769 C0, 2α 2.46,5 NhiÖt ®é t¹i t©m d©y: q v r0 q v 2 69,7.10 6.1.10 −3 69,7.1.10 6.10 −6 t0 = tf + + r0 = 20 + 2α 4λ 2.46,5 4.17,5 t0 = 770 C0. Bµi 3.7 Mét tÊm cao su dµy = 2 mm, nhiÖt ®é ban ®Çu t0 = 140 0C ®−îc lµm nguéi trong m«i tr−êng kh«ng khÝ cã nhiÖt ®é tf = 140 0C. X¸c ®Þnh nhiÖt ®é bÒ mÆt vµ nhiÖt ®é t©m cña tÊm cao su sau 20 ph. BiÕt hÖ sè dÉn nhiÖt cña cao su λ = 0,175 W/mK, hÖ sè dÉn nhiÖt ®é a = 8,33.10-8 m2/s. HÖ sè to¶ nhiÖt tõ bÒ mÆt tÊm cao su ®Õn kh«ng khÝ α = 65 W/m2.K. Lêi gi¶i αδ 65.0,01 Bi = = = 3,71 , λ 0,075 a.τ 8,33.10 −8.20.60 Fo = = =1 δ2 0,012 C¨n cø Bi = 3,71 vµ Fo = 1, tõ ®å thÞ h×nh 3-2 vµ 3-1 ta cã: θ * X =1 = 0,038 θ *X = 0 = 0,26 VËy nhiÖt ®é bÒ mÆt: tX=δ = tf + θ*X=δ.(t0-tf) tX=δ = 15 + 0,038.(140 –15) = 25,4 C0, NhiÖt ®é tai t©m: tX=0 = tf + θ*X=0.(t0-tf) tX=0 = 15 + 0,26.(140 –15) = 47,5 C0, Bµi 3.8 Mét t−êng g¹ch cao 5 m, réng 3m, dµy 250 mm, hÖ sè dÉn nhiÖt cña g¹ch λ = 0,6 W/mK. NhiÖt ®é bÒ mÆt t−êng phÝa trong lµ 70 0C vµ bÒ mÆt t−êng phÝa ngoµi lµ 20 0C. TÝnh tæn thÊt nhiÖt qua t−êng. Tr¶ lêi Q = n1800W, 3.4. BµI tËp vÒ to¶ nhiÖt ®èi l−u 99
- Bµi 3.9 Bao h¬i cña lß ®Æt n»m ngang cã ®−êng kÝnh d = 600 mm. NhiÖt ®é mÆt ngoµi líp b¶o «n tW = 60 0C, nhiÖt ®é kh«ng khÝ xung quanh tf = 40 0C. X¸c ®Þnh l−îng nhiÖt to¶ tõ 1 m2 bÒ mÆt ngoµi cña bao h¬i tíi kh«ng khÝ xung quanh. Lêi gi¶i Tõ nhiÖt ®é kh«ng khÝ tf = 40 0C tra b¶ng 6 trong phÇn phô lôc cña kh«ng khÝ ta cã: λ = 0,00276 W/m.K , ν = 16,69.01-6 [m 2 / s ], Prf = 0,699, Còng tõ b¶ng 6 víi tf = 40 C0, ta cã: PrW = 0,696. Ta nhËn thÊy Prf ≈ PrW 0 , 25 ⎛ Pr ⎞ nªn ⎜ f ⎜ Pr ⎟ ⎟ =1, ⎝ ¦W ⎠ g.β.l 3 .∆t Theo tiªu chuÈn Gr: Grf = ν2 1 1 ë ®©y g = 9,81 m/ s2, β = = = 0,0032 , ∆t = tW –tf = 20 0C. Tf 40 + 273 9,81. 0,0032. 0,6 3.20 Grf = −6 2 = 4,87.10 8 (16,69.10 ) Grf.Prf = 4,87.108.0,699 = 3,4.108 Ta dïng c«ng thøc (3-11): Nuf = 0,5.(Grf.Prf)0,25 = 0,5.(3,4.108)0,25 = 68. α.d Nuf = λ VËy hÖ sè to¶ nhiÖt ®èi l−u: Nu ï .λ 68.0,027 α= = d 0,6 L−îng nhiÖt to¶ tõ 1 m2 bÒ mÆt ngoµi cña bao h¬i: Q = α.∆t = 3,13.20 = 62,6 W/m2. Bµi 3.10 TÝnh hÖ sè to¶ nhiÖt trung b×nh cña dÇu m¸y biÕn ¸p ch¶y trong èng cã ®−êng kÝnh d = 8 mm, dµI 1 m, nhiÖt ®é trung b×nh cña dÇu tf = 80 0C, nhiÖt ®é trung b×nh cña v¸chèng tW = 20 0C. tèc ®é ch¶y dÇu trong èng ω = 0,6m/s. Lêi gi¶i KÝch th−íc x¸c ®Þnh : ®−êng kÝnh trong d = 8.10-3 m. NhiÖt ®é x¸c ®Þnh: tf = 80 0C. Tra c¸c th«ng sè cña dÇu biÕn ¸p theo tf = 80 0C, ë b¶ng 8 phô lôc: λ = 0,1056 W/m.K , ν = 3,66.10-6 [m 2 / s ], β = 7,2.10-4 0K-1, Prf = 59,3, PrW = 298 Tra theo tW = 20 0C, ωl 0,6.8.10 −3 Re = = = 1310 ν 3,66.10 − 6 100
- Ref < 2300 dÇu ch¶y tÇng, do ®ã: 0 , 25 ⎛ Pr ⎞ Nu f = 0,15 Re f Prf Grf ⎜ f ⎟ 0,33 0 , 43 0 ,1 ⎜ Pr ⎟ ⎝ ¦W ⎠ g.β.l .∆t 9,81.7,2.10 .8.01−9 .(80 − 20) 3 −4 TÝnh Grf = = ν2 (3,66.10 − 6 ) 2 Grf = 16198 ⎛ 59,3 ⎞ Nuf = 0,15.13100,33.161980,1.59,30,43 ⎜ 298 ⎟0,25 ⎝ ⎠ Nuf = 16,3 Nu f .λ f 16,3.0,1056 TÝnh α= = = 215 W/m2.K d 8.10 −3 Bµi 3.11 BiÕt ph−¬ng tr×nh tiªu chuÈn trao ®æi nhiÖt ®èi l−u cña kh«ng khÝ chuyÓn ®éng trong èng Nu = 0,021Re0,5. NÕu tèc ®é cña kh«ng khÝ gi¶m ®I 2 lµn cßn c¸c ®IÒu kiÖn kh¸c kh«ng ®æi, lóc nµy hÖ sè to¶ nhiÖt α2 sÏ lµ bao nhiªu so víi α1. Ng−îc l¹i nÕu tèc ®é t¨ng lªn 2 lÇn th× α2 b»ng bao nhiªu? Lêi gi¶i αl ωl V× Nu = ; Re = nªn ta cã: λ ν Nu = 0,021.Re0,5, 0,5 αl ⎛ ωd ⎞ = 0,021⎜ ⎟ λ ⎝ ν ⎠ ChØ khi cã tèc ®é thay ®æi, c¸c th«ng sè kh¸c kh«ng ®æi, ta cã: α ∼ ω0,5 (α tû lÖ víi ω0,5) α1 ∼ ω10,5 ; α2 ∼ ω20,5 0,5 α 2 ⎛ ω2 ⎞ 1 1 =⎜ ⎟ = ; α2 = α1 α 1 ⎜ ω1 ⎟ ⎝ ⎠ 2 2 VËy hÖ sè to¶ nhiÖt α2 gi¶m ®i 2 lÇn so víi α1. Ng−îc l¹i, nÕu tèc ®é t¨ng lªn 2 lÇn th× α2 t¨ng lªn 2 lÇn so víi α1. Chó ý nÕu tèc ®é gi÷ kh«ng ®æi cßn ®−êng kÝnh gi¶m ®i 2 lÇn th× α2 t¨ng lªn 2 lÇn, khi ®−êng kÝnh t¨ng lªn 2 lÇn th× α2 gi¶m ®i 2 lÇn so víi α1. Bµi 3.12 Kh«ng khÝ ë nhiÖt ®é 27 C0 cã ®é nhít ®éng häc 16.10-6 m2/s, trao ®æi nhiÖt ®èi l−u tù nhiªn víi èng trô n»m ngang ®−êng kÝnh 80 mm víi nhiÖt ®é bÒ mÆt 67 . X¸c ®Þnh tiªu chuÈn ®ång d¹ng. Lêi gi¶i 101
- Tiªu chuÈn ®ång d¹ng Grf víi èng trô n»m ngang cã kÝch th−íc x¸c ®Þnh l =d: g.β.l 3 .∆t Grf = ν2 1 1 1 ë ®©y: g = 9,81 m/s2 ( gia tèc träng tr−êng), β = = = Tf 273 + 27 300 d = 80 mm = 0,08 m; ∆t = tW – tf = 67 – 27= 40 C0; ν = 16.10-6 m2/s. 9,81.0,08.3.40 Grf = = 2,616.10 6 . 300.(16.10 − 6 ) 2 Bµi 3.13 Mét chïm èng so le gåm 10 d·y. §−êng kÝnh ngoµI cña èng d = 38 mm. Dßng kh«ng khÝ chuyÓn ®éng ngang qua chïm èng cã nhiÖt ®é trung b×nh tf = 500 C0. Tèc ®é dßng kh«ng khÝ lµ 12 m/s. X¸c ®Þnh hÖ sè to¶ nhiÖt trung b×nh cña chïm èng. Lêi gi¶i KÝch th−íc x¸c ®Þnh: d = 38.10-3 m, NhiÖt ®é x¸c ®Þnh: tf = 500 C0. Tra c¸c th«ng sè vËt lý cña kh«ng khÝ øng víi 500 C0 ë b¶ng 6 phô lôc, ta cã: λ = 5,74.10-2 W/m.K , ν = 79,38.10-6 [m 2 / s ], Prf = 0,687. ω.d 12.38.10 −3 TÝnh: Re Ì = = ν 79.38.10 − 6 Ref = 5745, TÝnh theo (3-16) víi hµng èng thø 3: 0 , 33 Nu f = 0,41 Re f Prf 0,6 (víi kh«ng khÝ coi Prf = PrW vµ bá qua ¶nh h−ëng cña b−íc èng εS = 1), Nu f = 0,41.5745 0,6 .0,687 0,33 Nï = 65,2. TÝnh α 3 = Nu ï .λ = 65,2.5,74.10 −2 −3 d 38.10 α2 = 98,5 W/m2.K, HÖ sè to¶ nhiÖt trung b×nh cña chïm èng so le: α 1 + α 2 + (n − 2).α 3 α= n 0,6.α 3 + 0,7.α 3 + (10 − 2).α 3 9,3α 3 α= = = 91,6 W/m2.K. 10 10 102
- Bµi 3.14 X¸c ®Þnh hÖ sè to¶ nhiÖt vµ l−îng h¬i nhËn ®−îc khi n−íc s«i trªn bÒ mÆt cã diÖn tÝch 5 m2. BiÕt nhiÖt ®é cña v¸ch tW = 156 0C vµ ¸p suÊt h¬i p = 4,5 bar. Lêi gi¶i NhiÖt ®é s«i (nhiÖt ®é b·o hoµ ) t−¬ng øng víi p = 4,5 bar lµ ts = 148 0C. NhiÖt Èn ho¸ h¬i r = 2120,9 kJ/kg. (tra b¶ng 4 phô lôc): ∆t = tW – ts = 156 – 148 = 80C, HÖ sè to¶ nhiÖt khi s«i bät theo (3-17): α = 46. ∆t2,33.p0,5 = 46.82,33.4,50,5 α = 12404 W/m2.K. NhiÖt l−îng bÒ mÆt v¸ch truyÒn cho n−íc: Q = α.F.( tW – ts) = 12404.5.(156 – 148) Q = 496160 W, L−îng h¬I nhËn ®−îc sau 1 giê: 496160.3600 G= = 842 kg/h. 2120,9.10 3 103
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

markdown:
# Bài tập kỹ thuật nhiệt Chương 3: Dẫn nhiệt và đối lưu
Chia sẻ: Vu Van De | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14
![](images/blank.gif)
![](images/blank.gif)
1.120
lượt xem 586
download
lượt xem 586
download
![](http://image1.tailieu.vn/document/thumbnail/2010/20100916/vude113/80x100/btktn3_4075.jpg)
##
Bài tập kỹ thuật nhiệt Chương 3: Dẫn nhiệt và đối lưu
Mô tả tài liệu
[Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ](#dboxlogin)
Download
![](images/down16x21.png)
Tài liệu học tập môn Lý thuyết truyền nhiệt. Nội dung chương 3 trình bày về Dẫn nhiệt và đối lưu. Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo.
Chủ đề:
Bình luận(0)
[Đăng nhập để gửi bình luận!](javascript:void(0);)
##
Nội dung Text: Bài tập kỹ thuật nhiệt Chương 3: Dẫn nhiệt và đối lưu
- PhÇn II TruyÒn nhiÖt Ch−¬ng 3 DÉn nhiÖt vµ ®èi l−u 3.1 DÉn nhiÖt 3.1.1 DÉn nhiÖt æn ®Þnh mét chiÒu kh«ng cã nguån nhiÖt bªn trong 3.1.1.1 DÉn nhiÖt qua v¸ch ph¼ng t ¦W1 − t ¦W ( n +1) q= , W/m2 (3-1) n δ ∑ λi i =1 i q – mËt ®é dßng nhiÖt, W/m2 δi - chiÒu dµy cña líp th− i, m λi - hÖ sè dÉn nhiÖt, W/m.K; tW1 – nhiÖt ®é bÒ mÆt trong, tW(n+1) – nhiÖt ®é bÒ mÆt ngoµi cña líp thø n. Ph©n bè nhiÖt ®é theo chiÒu dµy v¸ch cã qui luËt ®−êng th¼ng(khi λI = const). 3.1.1.2 DÉn nhiÖt qua v¸ch trô t ¦W1 − t ¦W ( n +1) ql = , , (W/m) (3-2) n 1 d ∑ 2πλ ln di+1 i =1 i i q – mËt ®é dßng nhiÖt trªn mét mÐt chiÒu dµi, W/m di - ®−êng kÝnh cña líp th− i, m Ph©n bè nhiÖt ®é theo chiÒu dµy v¸ch cã qui luËt ®−êng cong logarit. 3.1.2 DÉn nhiÖt æn ®Þnh mét chiÒu khi cã nguån nhiÖt bªn trong 3.1.2.1 TÊm ph¼ng cã chiÒu dµy 2δ q vδ q v 2 t = tf + + (δ − x 2 ) (3-3) α 2λ NhiÖt ®é bÒ mÆt tÊm: q vδ tw = tf + (3-4) α NhiÖt ®é t¹i t©m cña tÊm: q vδ q v 2 t0 = tf + + δ (3-5) α 2λ tf – nhiÖt ®é moi tr−êng xung quanh, αi - hÖ sè to¶ nhiÖt, W/m2.K; 90
- qv – n¨ng suÊt ph¸t nhiÖt cña nguån bªn trong, W/m3 Ph©n bè nhiÖt ®é theo chiÒu dµy v¸ch cã qui luËt ®−êng cong parabol. 3.1.2.2. Thanh trô ®ång chÊt b¸n kÝnh r0 q v r0 q v 2 t = tf + + (r0 − x 2 ) (3-6) α 4λ NhiÖt ®é bÒ mÆt thanh trô: q v r0 tw = tf + (3-7) 2α NhiÖt ®é t¹i t©m cña tÊm: q v r0 q v 2 t0 = tf + + r0 (3-8) 2α 4λ MËt ®é dßng nhiÖt t¹i bÒ mÆt: q v r0 qw = , W/m2 (3-9) 2 Ph©n bè nhiÖt ®é theo chiÒu dµy v¸ch cã qui luËt ®−êng cong parabol. 91
- 3.1.2 DÉn nhiÖt kh«ng æn ®Þnh Víi tÊm ph¼ng réng 2δ NhiÖt ®é t¹i t©m cña tÊm: θ*x=0 = f1(Bi/Fo) tra ®å thÞ h×nh 3.1 NhiÖt ®é bÒ mÆt tÊm: θ*x=1 = f2(Bi/Fo) tra ®å thÞ h×nh 3.2 trong ®ã: αδ Bi = , lµ tiªu chuÈn Biot, λ aτ Fo = 2 , lµ tiªu chuÈn Fourier δ x X = , kÝch th−íc kh«ng thø nguyªn. δ Ph©n bè nhiÖt ®é theo chiÒu dµy v¸ch cã qui luËt ®−êng cong parabol. 3.2 trao ®æi nhiÖt ®èi l−u Khi tÝnh to¸n l−îng nhiÖt trao ®æi b»ng ®èi l−u ta dïng c«ng thøc Newton: Q = αF( t ¦W − t f ), [ W ], trong ®ã: Q – l−îng nhiÖt trao ®æi trong mét ®¬n vÞ thêi gianlµ mét gi©y, s. 92
- F – diÖn tÝch bÒ mÆt trao ®æi nhiÖt, m2 TW – NhiÖt ®é trung b×nh cña bÒ mÆt, Tf – NhiÖt ®é trung b×nh cña m«I tr−êng (chÊt láng hoÆc khÝ). α - hÖ sè táa nhiÖt, W/m2.K. HÖ sè táa nhiÖt α ®−îc x¸c ®Þnh tõ c¸c ph−¬ng tr×nh tiªu chuÈn. C¸c ph−¬ng tr×nh tiªu chuÈn nµy ®−îc x¸c ®Þnh tõ thùc nghiÖm. Nu = f(Re,Pr,Gr, . . . ) Trong ®ã: αl - Nu = lµ tiªu chuÈn Nusselt, λ ν − Pr = lµ tiªu chuÈn Prandtl, a ωl − Re = lµ tiªu chuÈn Reynolds, ν gβl 3 ∆t − Gr = lµ tiªu chuÈn Grashof, ν2 víi α - hÖ sè to¶ nhiÖt, W/m2.K; λ - hÖ sè dÉn nhiÖt, W/m.K; ω - tèc ®é chuyÓn ®éng, m/s ν - ®é nhít ®éng häc, m2/s; a - hÖ sè dÉn nhiÖt ®é, m2/s; g - gia tèc träng tr−êng 9,81 m/s2 ∆t = (tw - tf) β - hÖ sè d·n në thÓ tÝch, (1/0K) víi chÊt láng ta tra b¶ng; víi chÊt khÝ: 1 0 -1 β= , K . T l – kÝch th−íc x¸c ®Þnh. 3.2.1 Táa nhiÖn tù nhiªn 3.2.1.1 Táa nhiÖn tù nhiªn trong kh«ng gian v« h¹n §èi víi èng hoÆc tÊm ®Æt ®øng, khi (Grf.Prf ) > 109 : 0 , 25 ⎛ Prf ⎞ Nu f = 0,15(Grf Prf ) 0,33 ⎜ ⎟ (3-10) ⎜ Pr ⎟ ⎝ ¦W ⎠ §èi víi èng hoÆc tÊm ®Æt n»m ngang, khi 103 < (Grf.Prf ) < 109 : 0 , 25 ⎛ Prf ⎞ Nu f = 0,5(Grf Prf ) 0,25 ⎜ ⎟ (3-11) ⎜ Pr ⎟ ⎝ ¦W ⎠ 93
- NhiÖt ®é x¸c ®Þnh lµ nhiÖt ®é tf, kÝch th−íc x¸c ®Þnh víi èng hoÆc tÊm ®Æt ®øng lµ chiÒu cao h, víi èng ®Æt n»m ngang lµ ®−êng kÝnh, víi tÊm ®Æt n»m ngang lµ chiÒu réng. 3.2.2 Táa nhiÖt c−ìng bøc khi chÊt láng chuyÓn ®éngtrong èng 3.2.2.1 ChÕ ®é ch¶y tÇng 0 , 25 ⎛ Prf ⎞ Nu f = 0,15 Re f 0,33 Prf 0 , 43 Grf 0 ,1 ⎜ ⎟ (3-12) ⎜ Pr ⎟ ⎝ ¦W ⎠ §èi víi kh«ng khÝ: 0 ,1 Nu f = 0,13 Re f 0,33 Grf (3-13) l C«ng thøc trªn ¸p dông cho tr−êng hîp > 50 d l NÕu < 50 th× hÖ sè to¶ nhiÖt cÇn nh©n thªm hÖ sè hiÖu chØnh. d 3.2.1.2 Táa nhiÖt khi chÊt láng chÊy rèi 0 , 25 ⎛ Prf ⎞ Nu f = 0,021 Re f 0,8 Prf 0 , 43 ⎜ ⎟ .ε l .ε R (3-14) ⎜ Pr ⎟ ⎝ ¦W ⎠ tr−êng hîp: l > 50 th× ε1 = 1 d l NÕu < 50: ε1 tra b¶ng d 3.2.2 Táa nhiÖt khi chÊt láng ch¶y ngang qua chïm èng 3.2.3.1. §èi víi chïm èng song song 0 , 25 ⎛ Prf ⎞ Nu f = 0,026 Re f 0,65 Prf 0 , 33 ⎜ ⎟ .ε l .ε s (3-15) ⎜ Pr ⎟ ⎝ ¦W ⎠ εi - hÖ sè kÓ ®Õn thø tù hµng èng. §èi víi hµng èng thø nhÊt ε1 = 0,6, hµng èng thø hai ε2 = 0,9, hµng èng thø ba trë ®i ε3 = 1. εs - hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h−ëng cña b−íc èng theo chiÒu s©u. 0 ,15 ⎛S ⎞ ss = ⎜ 2 ⎟ ⎝ d ⎠ 3.2.3.1. §èi víi chïm èng so le 94
- 0 , 25 ⎛ Prf ⎞ Nu f = 0,41 Re f 0,6 Prf 0 , 33 ⎜ ⎟ .ε l .ε s (3-16) ⎜ Pr ⎟ ⎝ ¦W ⎠ εi - hÖ sè kÓ ®Õn thø tù hµng èng. §èi víi hµng èng thø nhÊt ε1 = 0,6, hµng èng thø hai ε2 = 0,7, hµng èng thø ba trë ®i ε3 = 1. εs - hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h−ëng cña b−íc èng theo chiÒu s©u. 0 ,15 S1 ⎛S ⎞ < 2 εs = ⎜ 1 ⎜S ⎟ ⎟ S2 ⎝ 2 ⎠ S1 >2 εs = 1,12 S2 S2 – b−íc däc, S1 – b−íc ngang, Trong c¸c c«ng thøc trªn, RÌ = 103 ÷ 105. KÝch th−íc x¸c ®Þnh lµ ®−êng kÝnh ngoµi. NhiÖt ®é x¸c ®Þnh lµ nhiÖt ®é trung b×nh cña chÊt láng tf . 3.2.4 To¶ nhiÖt khi biÕn ®æi pha 3.2.4.1. To¶ nhiÖt khi s«i Khi n−íc s«i bät ë ¸p suÊt p = 0,2 ÷ 80 bar: α = 0,46.∆t2,33.p0,5, W/m2.K ∆t = tw – ts tw - nhiÖt ®é bÒ mÆt v¸ch ®èt nãng, ts - nhiÖt ®é b·o hoµ øng víi ¸p suÊt s«i; p - ¸p suÊt s«i; 3.2.4.1. To¶ nhiÖt khi ng−ng mµng Ng−ng trªn bÒ mÆt v¸ch èng ®øng: r.ρ.g.λ3 α d = 0,9434 , w/m2.K (3-18) γ ( t s − t w )d Ng−ng trªn bÒ mÆt èng n»m ngang: r.ρ.g.λ3 α n = 0,7244 , w/m2.K (3-18) γ ( t s − t w )d trong ®ã: g - Gia tèc träng tr−êng , 9,81 m/ss λ - hÖ sè dÉn nhiÖt cu¶ chÊt láng, W/m.K; r - nhiÖt Èn ho¸ h¬I, J/kg; ρ - khèi l−îng riªng cña chÊt láng ng−ng, kg/m3; ν - ®é nhít ®éng häc, m2/s; h – chiÒu cao cña v¸ch hoÆc èng ®Æt ®øng, m; 95
- d - ®−êng kÝnh ngoµI cña èng, m; tw - nhiÖt ®é bÒ mÆt v¸ch, 0C; ts - nhiÖt ®é b·o hoµ øng víi ¸p suÊt s«i; Trong c¸c c«ng thøc trªn, nhiÖt ®é x¸c ®Þnh lµ tm = 0,5(tw + ts). 3.3 BµI tËp vÒ dÉn nhiÖt Bµi 3.1 V¸ch buång sÊy ®−îc x©y b»ng hai líp g¹ch ®á cè ®é dµy 250 mm, cã hÖ sè dÉn nhiÖt b»ng 0,7 W/mK; líp nØ bäc ngoµi cã hÖ sè dÉn nhiÖt b»ng 0,0465 W/mK. NhiÖt ®é mÆt t−êng bªn trong buång sÊy b»ng 1100C. NhiÖt ®é mÆt t−êng bªn ngoµi b»ng 250C. X¸c ®Þnh chiÒu dµy líp nØ ®Ó tæn thÊt nhiÖt qua v¸ch buång sÊy kh«ng v−ît qu¸ 110W/m2. TÝnh nhiÖt ®é tiÕp xóc gi÷a hai líp. Lêi gi¶i MËt ®é dßng nhiÖt qua v¸ch buång sÊy: t ¦W1 − t ¦W 2 q= , W/m2, δ1 δ 2 + λ1 λ 2 ⎡ t ¦W1 − t ¦W 2 δ1 ⎤ δ2 = ⎢ − ⎥.λ 2 ⎣ q λ1 ⎦ ⎡110 − 25 0,25 ⎤ δ2 = ⎢ − .0,0465 = 0.019 m. ⎣ 110 0,7 ⎥ ⎦ VËy chiÒu dµy líp nØ b»ng 0,019 m. NhiÖt ®é tiÕp xóc gi÷a hai líp dùa vµo ®IÒu kiÖn dßng nhiÖt æn ®Þnh: t ¦W1 − t ¦W 2 q = q1 = : q λ δ t 1 = t ¦W1 −q 1 λ1 0,25 t 1 = 110 − 110. = 70,7 0 C 0,7 Bµi 3.2 V¸ch ph¼ng hai líp cã ®é chªnh nhiÖt ®é 105 0C, chiÒu dµy dµy vµ hÖ sè dÉn nhiÖt t−¬ng øng cña hai líp: δ1 = 100 mm, δ2 = 50 mm, λ1 = 0,5 W/mK, λ2 = 0,1 W/mK. X¸c ®Þnh mËt ®é dßng nhiÖt qua v¸ch Lêi gi¶i MËt ®é dßng nhiÖt qua v¸ch ph¼ng hai líp theo (3-1) víi δ1 = 100 mm = 0,1 m; δ2 = 50 mm = 0,05 m vµ ∆t = tW1 – tW2 = 105 0C: 96
- t ¦W1 − t ¦W 2 105 q= = = 150 , W/m2, δ1 δ 2 0,1 0,05 + + λ1 λ 2 0,5 0.1 Bµi 3.3 BiÕt dßng nhiÖt qua v¸ch ph¼ng dµy 20 cm, cã hÖ sè dÉn nhiÖt 0,6 W/m.K lµ 150 W/m2. X¸c ®Þnh ®é chªnh nhiÖt ®é gi÷a hai mÆt v¸ch. Lêi gi¶i Theo (3-1), mËt ®é dßng nhiÖt qua v¸ch ph¼ng mét líp víi q = 150 W/m2, δ = 20 cm = 0,2 m; ∆t = tW1 – tW2 : t ¦W1 − t ¦W 2 δ 0,2 q= ; ∆t = q. = 150. = 50 0C. q λ 0,6 λ Bµi 3.4 V¸ch trô dµi 1 m, ®−êng kÝnh d2/d1 = 144/120 mm,cã ®é chªnh nhiÖt ®é gi÷a hai mÆt v¸ch 60C0, hÖ sè dÉn nhiÖt cña v¸ch 0,4 W/m.K. X¸c ®Þnh dßng nhiÖt dÉn qua v¸ch. Lêi gi¶i Dßng nhiÖt qua v¸ch trô mét líp theo (3-2) víi l = 1 m; ; ∆t = tW1 – tW2 = 60 0C: l.( t 1 − t 2 ) 1.60 Q = l.q l = = = 826,7 ¦ W 1 d2 1 144 ln ln 2πλ d 1 2.3,14.0,4 120 Bµi 3.5 Mét èng dÉn h¬i b»ng thÐp ®−êng kÝnh d2/d1 = 110/100 mm, hÖ sè dÉn nhiÖt λ1 = 55 W/mK ®−îc bäc mét líp c¸ch nhiÖt cã λ2 = 0,09 W/mK. NhiÖt ®é mÆt trong èng tw1 = 2000C, nhiÖt ®é mÆt ngaßi líp c¸ch nhiÖt tw3 = 500C. X¸c ®Þnh chiÒu dµy δ vµ nhiÖt ®é tW2 ®Ó tæn thÊt nhiÖt qua v¸ch èng kh«ng v−ît qu¸ 300W/m. Lêi gi¶i Dßng nhiÖt trªn 1 m chiÒu dµi èng theo (3-2) víi v¸ch 2 líp: ( t ¦W1 − t ¦W 3 ) ql = 1 d 1 d ln 2 + ln 3 2πλ1 d 1 2πλ 2 d 2 d 3 ⎛ ( t ¦W1 − t ¦W 3 ) 1 d ⎞ ln =⎜ ⎜ − ln 2 ⎟2πλ 2 d2 ⎝ ql 2πλ1 d 1 ⎟ ⎠ 97
- d 3 ⎛ 200 − 50 1 110 ⎞ ln =⎜ − ln ⎟2.3,14.0,09 = 0,282 d 2 ⎝ 300 2.3,14.55 100 ⎠ d3 = e 0, 282 d2 d3 = d2.e0,282 = 110. e0,282 = 146 mm. ChiÒu dµy c¸ch nhiÖt δ: d 3 − d 2 146 − 110 δ= = = 18 mm. 2 2 §Ó t×m nhiÖt ®é gi÷a hai líp tW2 ta dùa vµo ®IÒu kiÖn tr−êng nhiÖt ®é æn ®Þnh: q1 = q11 =q12 = const. ( t ¦W1 − t ¦W 2 ) q l = q l1 = 1 d ln 2 2πλ1 d 1 1 d t ¦W 2 = t ¦W1 − q 1 ln 2 2πλ1 d 1 1 110 0 t ¦W 2 = 200 − 300 ln = 199,9 C. 2.3,14.55 100 Bµi 3.6 Mét thiÕt bÞ sÊy b»ng ®IÖn ®−îc chÕ t¹o tõ c¸c d©y hîp kim niken-crom ®−êng kÝnh d = 2 mm, dµi 10 m. Kh«ng khÝ l¹nh thæi vµo thiÕt bÞ sÊy cã nhiÖt ®é 200C. TÝnh nhiÖt l−îng to¶ ra trªn 1 m d©y, nhiÖt ®é bÒ mÆt vµ nhiÖt ®é t©m cña d©y. NÕu dßng ®iÖn ®èt nãng cã c−êng ®é 25 A, ®iÖn trë suÊt ρ = 1,1 Ωmm2/m, hÖ sè dÉn nhiÖt λ = 17,5 W/mK, hÖ sè to¶ nhiÖt tõ bÒ mÆtd©y tíi kh«ng khÝ α = 46,5 W/m2.K. Lêi gi¶i §iÖn trë cña d©y ®èt nãng: l 1,1.10 R =ρ = = 3,5 Ω, S 3,14.12 NhiÖt do d©y to¶ ra: Q = R.I2 = 3,5. 252 = 2187,5 W, NhiÖt l−îng to¶ ra trªn 1 m d©y: Q 2187,5 ql = = = 218,75 ¦ W / m I 10 N¨ng suÊt ph¸t nhiÖt: ql 218,75 qv = = = 69,7.10 6 ¦ W / m 3 πr0 3,14.0,0012 2 NhiÖt ®é bÒ mÆt d©y: 98
- q v r0 69,7.10 6.1.10 −3 tw = tf + = 20 + = 769 C0, 2α 2.46,5 NhiÖt ®é t¹i t©m d©y: q v r0 q v 2 69,7.10 6.1.10 −3 69,7.1.10 6.10 −6 t0 = tf + + r0 = 20 + 2α 4λ 2.46,5 4.17,5 t0 = 770 C0. Bµi 3.7 Mét tÊm cao su dµy = 2 mm, nhiÖt ®é ban ®Çu t0 = 140 0C ®−îc lµm nguéi trong m«i tr−êng kh«ng khÝ cã nhiÖt ®é tf = 140 0C. X¸c ®Þnh nhiÖt ®é bÒ mÆt vµ nhiÖt ®é t©m cña tÊm cao su sau 20 ph. BiÕt hÖ sè dÉn nhiÖt cña cao su λ = 0,175 W/mK, hÖ sè dÉn nhiÖt ®é a = 8,33.10-8 m2/s. HÖ sè to¶ nhiÖt tõ bÒ mÆt tÊm cao su ®Õn kh«ng khÝ α = 65 W/m2.K. Lêi gi¶i αδ 65.0,01 Bi = = = 3,71 , λ 0,075 a.τ 8,33.10 −8.20.60 Fo = = =1 δ2 0,012 C¨n cø Bi = 3,71 vµ Fo = 1, tõ ®å thÞ h×nh 3-2 vµ 3-1 ta cã: θ * X =1 = 0,038 θ *X = 0 = 0,26 VËy nhiÖt ®é bÒ mÆt: tX=δ = tf + θ*X=δ.(t0-tf) tX=δ = 15 + 0,038.(140 –15) = 25,4 C0, NhiÖt ®é tai t©m: tX=0 = tf + θ*X=0.(t0-tf) tX=0 = 15 + 0,26.(140 –15) = 47,5 C0, Bµi 3.8 Mét t−êng g¹ch cao 5 m, réng 3m, dµy 250 mm, hÖ sè dÉn nhiÖt cña g¹ch λ = 0,6 W/mK. NhiÖt ®é bÒ mÆt t−êng phÝa trong lµ 70 0C vµ bÒ mÆt t−êng phÝa ngoµi lµ 20 0C. TÝnh tæn thÊt nhiÖt qua t−êng. Tr¶ lêi Q = n1800W, 3.4. BµI tËp vÒ to¶ nhiÖt ®èi l−u 99
- Bµi 3.9 Bao h¬i cña lß ®Æt n»m ngang cã ®−êng kÝnh d = 600 mm. NhiÖt ®é mÆt ngoµi líp b¶o «n tW = 60 0C, nhiÖt ®é kh«ng khÝ xung quanh tf = 40 0C. X¸c ®Þnh l−îng nhiÖt to¶ tõ 1 m2 bÒ mÆt ngoµi cña bao h¬i tíi kh«ng khÝ xung quanh. Lêi gi¶i Tõ nhiÖt ®é kh«ng khÝ tf = 40 0C tra b¶ng 6 trong phÇn phô lôc cña kh«ng khÝ ta cã: λ = 0,00276 W/m.K , ν = 16,69.01-6 [m 2 / s ], Prf = 0,699, Còng tõ b¶ng 6 víi tf = 40 C0, ta cã: PrW = 0,696. Ta nhËn thÊy Prf ≈ PrW 0 , 25 ⎛ Pr ⎞ nªn ⎜ f ⎜ Pr ⎟ ⎟ =1, ⎝ ¦W ⎠ g.β.l 3 .∆t Theo tiªu chuÈn Gr: Grf = ν2 1 1 ë ®©y g = 9,81 m/ s2, β = = = 0,0032 , ∆t = tW –tf = 20 0C. Tf 40 + 273 9,81. 0,0032. 0,6 3.20 Grf = −6 2 = 4,87.10 8 (16,69.10 ) Grf.Prf = 4,87.108.0,699 = 3,4.108 Ta dïng c«ng thøc (3-11): Nuf = 0,5.(Grf.Prf)0,25 = 0,5.(3,4.108)0,25 = 68. α.d Nuf = λ VËy hÖ sè to¶ nhiÖt ®èi l−u: Nu ï .λ 68.0,027 α= = d 0,6 L−îng nhiÖt to¶ tõ 1 m2 bÒ mÆt ngoµi cña bao h¬i: Q = α.∆t = 3,13.20 = 62,6 W/m2. Bµi 3.10 TÝnh hÖ sè to¶ nhiÖt trung b×nh cña dÇu m¸y biÕn ¸p ch¶y trong èng cã ®−êng kÝnh d = 8 mm, dµI 1 m, nhiÖt ®é trung b×nh cña dÇu tf = 80 0C, nhiÖt ®é trung b×nh cña v¸chèng tW = 20 0C. tèc ®é ch¶y dÇu trong èng ω = 0,6m/s. Lêi gi¶i KÝch th−íc x¸c ®Þnh : ®−êng kÝnh trong d = 8.10-3 m. NhiÖt ®é x¸c ®Þnh: tf = 80 0C. Tra c¸c th«ng sè cña dÇu biÕn ¸p theo tf = 80 0C, ë b¶ng 8 phô lôc: λ = 0,1056 W/m.K , ν = 3,66.10-6 [m 2 / s ], β = 7,2.10-4 0K-1, Prf = 59,3, PrW = 298 Tra theo tW = 20 0C, ωl 0,6.8.10 −3 Re = = = 1310 ν 3,66.10 − 6 100
- Ref < 2300 dÇu ch¶y tÇng, do ®ã: 0 , 25 ⎛ Pr ⎞ Nu f = 0,15 Re f Prf Grf ⎜ f ⎟ 0,33 0 , 43 0 ,1 ⎜ Pr ⎟ ⎝ ¦W ⎠ g.β.l .∆t 9,81.7,2.10 .8.01−9 .(80 − 20) 3 −4 TÝnh Grf = = ν2 (3,66.10 − 6 ) 2 Grf = 16198 ⎛ 59,3 ⎞ Nuf = 0,15.13100,33.161980,1.59,30,43 ⎜ 298 ⎟0,25 ⎝ ⎠ Nuf = 16,3 Nu f .λ f 16,3.0,1056 TÝnh α= = = 215 W/m2.K d 8.10 −3 Bµi 3.11 BiÕt ph−¬ng tr×nh tiªu chuÈn trao ®æi nhiÖt ®èi l−u cña kh«ng khÝ chuyÓn ®éng trong èng Nu = 0,021Re0,5. NÕu tèc ®é cña kh«ng khÝ gi¶m ®I 2 lµn cßn c¸c ®IÒu kiÖn kh¸c kh«ng ®æi, lóc nµy hÖ sè to¶ nhiÖt α2 sÏ lµ bao nhiªu so víi α1. Ng−îc l¹i nÕu tèc ®é t¨ng lªn 2 lÇn th× α2 b»ng bao nhiªu? Lêi gi¶i αl ωl V× Nu = ; Re = nªn ta cã: λ ν Nu = 0,021.Re0,5, 0,5 αl ⎛ ωd ⎞ = 0,021⎜ ⎟ λ ⎝ ν ⎠ ChØ khi cã tèc ®é thay ®æi, c¸c th«ng sè kh¸c kh«ng ®æi, ta cã: α ∼ ω0,5 (α tû lÖ víi ω0,5) α1 ∼ ω10,5 ; α2 ∼ ω20,5 0,5 α 2 ⎛ ω2 ⎞ 1 1 =⎜ ⎟ = ; α2 = α1 α 1 ⎜ ω1 ⎟ ⎝ ⎠ 2 2 VËy hÖ sè to¶ nhiÖt α2 gi¶m ®i 2 lÇn so víi α1. Ng−îc l¹i, nÕu tèc ®é t¨ng lªn 2 lÇn th× α2 t¨ng lªn 2 lÇn so víi α1. Chó ý nÕu tèc ®é gi÷ kh«ng ®æi cßn ®−êng kÝnh gi¶m ®i 2 lÇn th× α2 t¨ng lªn 2 lÇn, khi ®−êng kÝnh t¨ng lªn 2 lÇn th× α2 gi¶m ®i 2 lÇn so víi α1. Bµi 3.12 Kh«ng khÝ ë nhiÖt ®é 27 C0 cã ®é nhít ®éng häc 16.10-6 m2/s, trao ®æi nhiÖt ®èi l−u tù nhiªn víi èng trô n»m ngang ®−êng kÝnh 80 mm víi nhiÖt ®é bÒ mÆt 67 . X¸c ®Þnh tiªu chuÈn ®ång d¹ng. Lêi gi¶i 101
- Tiªu chuÈn ®ång d¹ng Grf víi èng trô n»m ngang cã kÝch th−íc x¸c ®Þnh l =d: g.β.l 3 .∆t Grf = ν2 1 1 1 ë ®©y: g = 9,81 m/s2 ( gia tèc träng tr−êng), β = = = Tf 273 + 27 300 d = 80 mm = 0,08 m; ∆t = tW – tf = 67 – 27= 40 C0; ν = 16.10-6 m2/s. 9,81.0,08.3.40 Grf = = 2,616.10 6 . 300.(16.10 − 6 ) 2 Bµi 3.13 Mét chïm èng so le gåm 10 d·y. §−êng kÝnh ngoµI cña èng d = 38 mm. Dßng kh«ng khÝ chuyÓn ®éng ngang qua chïm èng cã nhiÖt ®é trung b×nh tf = 500 C0. Tèc ®é dßng kh«ng khÝ lµ 12 m/s. X¸c ®Þnh hÖ sè to¶ nhiÖt trung b×nh cña chïm èng. Lêi gi¶i KÝch th−íc x¸c ®Þnh: d = 38.10-3 m, NhiÖt ®é x¸c ®Þnh: tf = 500 C0. Tra c¸c th«ng sè vËt lý cña kh«ng khÝ øng víi 500 C0 ë b¶ng 6 phô lôc, ta cã: λ = 5,74.10-2 W/m.K , ν = 79,38.10-6 [m 2 / s ], Prf = 0,687. ω.d 12.38.10 −3 TÝnh: Re Ì = = ν 79.38.10 − 6 Ref = 5745, TÝnh theo (3-16) víi hµng èng thø 3: 0 , 33 Nu f = 0,41 Re f Prf 0,6 (víi kh«ng khÝ coi Prf = PrW vµ bá qua ¶nh h−ëng cña b−íc èng εS = 1), Nu f = 0,41.5745 0,6 .0,687 0,33 Nï = 65,2. TÝnh α 3 = Nu ï .λ = 65,2.5,74.10 −2 −3 d 38.10 α2 = 98,5 W/m2.K, HÖ sè to¶ nhiÖt trung b×nh cña chïm èng so le: α 1 + α 2 + (n − 2).α 3 α= n 0,6.α 3 + 0,7.α 3 + (10 − 2).α 3 9,3α 3 α= = = 91,6 W/m2.K. 10 10 102
- Bµi 3.14 X¸c ®Þnh hÖ sè to¶ nhiÖt vµ l−îng h¬i nhËn ®−îc khi n−íc s«i trªn bÒ mÆt cã diÖn tÝch 5 m2. BiÕt nhiÖt ®é cña v¸ch tW = 156 0C vµ ¸p suÊt h¬i p = 4,5 bar. Lêi gi¶i NhiÖt ®é s«i (nhiÖt ®é b·o hoµ ) t−¬ng øng víi p = 4,5 bar lµ ts = 148 0C. NhiÖt Èn ho¸ h¬i r = 2120,9 kJ/kg. (tra b¶ng 4 phô lôc): ∆t = tW – ts = 156 – 148 = 80C, HÖ sè to¶ nhiÖt khi s«i bät theo (3-17): α = 46. ∆t2,33.p0,5 = 46.82,33.4,50,5 α = 12404 W/m2.K. NhiÖt l−îng bÒ mÆt v¸ch truyÒn cho n−íc: Q = α.F.( tW – ts) = 12404.5.(156 – 148) Q = 496160 W, L−îng h¬I nhËn ®−îc sau 1 giê: 496160.3600 G= = 842 kg/h. 2120,9.10 3 103
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD


text:
Đề bài dòng điện trong các môi trường
Chia sẻ: Dinh Trang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4
31
lượt xem 6
download
lượt xem 6
download
Đề bài dòng điện trong các môi trường
Mô tả tài liệu
Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
Câu 1. Tính chất nào sau đây không phải của kim loại: A. điện trở suất lớn. B. mật độ electron lớn. C. độ dẫn suất lớn.
Chủ đề:
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Đề bài dòng điện trong các môi trường
- Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. ĐỀ BÀI (DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG) Câu 1. Tính chất nào sau đây không phải của kim loại: A. điện trở suất lớn. B. mật độ electron lớn. C. độ dẫn suất lớn. D. dẫn điện tốt. Câu 2. Dòng điện trong kim loại có chiều từ: A. Nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp. B. Cùng chiều chuyển động của các electron. C. Nơi có điện thế thấp đến nơi có điện thế cao. D. Cùng chiều chuyển động của các hạt nhân. Câu 3. Dòng điện trong kim loại không có tác dụng nào sau đây: A. Tác dụng tĩnh điện B. Tác dụng từ. C. Tác dụng hoá học. D. Tác dụng sinh học Câu 4. Khi ta nói kim loại A dẫn điện tốt hơn kim loại B có nghĩa là: A. mật độ electron tự do của A cao hơn B. B. điện trở suất của A cao hơn B. C. nhiệt độ của A cao hơn B. D. chiều dài của A nhỏ hơn B Câu 5. nếu giữ nguyên hiệu điện thế hai đầu, và tăng chiều dài của thanh kim loại lên 2lần thì cường độ dòng điện qua thanh sẽ: A. giảm 2 lần B. giảm 4 lần C. Tăng 2 lần D. Tăng 4 lần. Câu 6. nếu giữ nguyên hiệu điện thế hai đầu, và tăng đường kính tiết điện của thanh kim loại lên 2lần thì cường độ dòng điện qua thanh sẽ: A. Tăng 4 lần. B. giảm 2 lần C. giảm 4 lần D. Tăng 2 lần Câu 7. một trong những tính chất nổi bật của hiện tượng siêu dẫn là A. Có thể duy trì dòng điện rất lâu. B. Có thể tạo ra dòng điện mà không cần nguồn. C. Công suất tiêu thụ điện của nó lớn. D. cường độ dòng điện luôn rất lớn -4 Câu 8. Đương lượng điện hoá của niken là 3.10 g/C. Khi cho một điên lượng 10C chạy qua bình điện phân có anốt làm bằng niken thì khối lượng của niken bám vào catốt là: A. 3.10-3g B. 0,3.10-3g C. 3.10 -4g D. 0,3.10-4g Câu 9. một tấm kim loại được mạ niken bằng phương pháp điện phân. Biết diện tích bề mặt của tấm kim loại là 40cm2, cường độ dòng điện là 2A, khối lượng riêng của niken là 8900kg/m3. A=58, n=2. hỏi chiều dày của lớp niken sau 30phút điện phân bằng bao nhiêu? A. 0,03mm. B. 0,06mm C. 0,3mm D. 0,6mm Câu 10. điện phân dung dịch H2SO4 với các cực làm bằng platin, ta thu được khí hydro và oxi ở các cực. Tìm thể tích khí hydro thu được ở catốt (ở đktc) nếu dòng điện là 5A, thời gian điện phân là 32phút 10giây. A. 1,12l B. 2,24l C. 11,2l D. 22,4l Câu 11. Khi điện phân dung dịch muối ăn trong nước, người ta thu được khí hydro tại catốt. Khí thu được có thể tích 1l ở 27 0C và 1atm. hỏi điện lượng đã dịch chuyển qua bình điện phân bằng bao nhiêu? A. 7840C B. 6500C C. 5430C D. 2500C Câu 12. điện phân dung dịch AgNO3. biết cường độ dòng điện qua bình là 0,2A. Khối lượng Ag bám vào catôt là 0,216g. Hỏi thời gian điện phân bằng bao nhiêu? 1
- Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. A. 16phút 5giây. B. 30phút 20giây. C. 40phút 15giây D. 54 phút 10giây Câu 13. chiều của dòng điện trong chân không là chiều từ: A. anốt sang ca tốt. B. catốt sang anốt. C. Có thể chạy theo cả hai chiều. D. Lúc là từ anốt lúc là từ catốt. Câu 14. Dòng điện trong chân không được ứng dụng để làm gì? A. điốt chân không. B. luyện kim. C. điều chế hoá chất. D. mạ điện. Câu 15. Dòng điện trong chân không không phụ thuộc vào: A. thời gian duy trì dòng điện B. nhiệt độ của catốt. C. hiệu điện thế giữa anốt và catốt. D. bản chất của chất làm catốt. Câu 16. Tia catốt không có đặc điểm nào sau đây: A. Luôn truyền thẳng ngay cả trong điện trường và từ trường. B. Mang năng lượng. C. Có tính đâm xuyên. D. Có khả năng làm phát quang một số chất. Câu 17. ở nhiệt độ 250C điện trở của một thanh kim loại là 2,5Ω. Hỏi nhiệt độ phải bằng bao nhiêu để điện trở của nó bằng 3,0Ω. Nếu hệ số nhiệt điện trở là 5.10-3K-1. A. 650. B. 550. C. 450. D. 350. Câu 18. ở nhiệt độ 250C, hiệu điện thế hai đầu của một bóng đèn là 20V, cường độ dòng điện là 8A. Khi đèn sáng bình thường, cường độ dòng điện vẫn là 8A, nhiệt độ của bóng đèn khi đó là 26440. Hỏi hiệu điện thế hai đầu bóng đèn lúc đó là bao nhiêu? Biết hệ số nhhiệt điện trở là: 4,2.10 -3K-1. A. 240V B. 300V. C. 250V D. 200V Câu 19. Trong điện phân, nếu hiệu điện thế hai đầu bình không thay đổi và tăng nhiệt độ của bình thì trong cùng một khoảng thời gian khối lượng của chất tạo ra ở catốt sẽ: A. Tăng B. giảm C. Không đổi. D. Ban đầu tăng nhưng sau đó lại giảm. Câu 20. chọn câu đúng: Khi tăng nhiệt độ, điện trở của bình điện phân sẽ: A. giảm. B. Tăng. C. Không thay đổi. D. Có lúc giảm có lúc tăng Câu 21. điện phân dung dịch CuSO4 trong 16phút 5giây thu được 0,48g Cu. Hỏi cường độ dòng điện qua bình bầng bao nhiêu? A. 1,5A B. 2A C. 2,5A D. 3A Câu 22. điện phân dung dich muối của một kim loại dùng làm anốt. Biết cường độ dòng điện qua bình là 1A, trong thời gian 16phút 5giây ta thu được 1,08g kim loại đó bám vào catốt. Hỏi kim loại đó là chất gì? A. Cu B. Fe C. Na D. Ag Câu 23. Một thanh kim loại có điện trở 10Ω khi ở 20 C, khi nhiệt độ là 100 0C thì điện trở của nó là 12Ω. 0 Hỏi hệ số nhiệt điện trở của kim loại đó bằng bao nhiêu? A. 2,5.10-3K-1. B. 2.10 -3K-1. C. 5.10 -3K-1. D. 10-3K-1. Câu 24. Một bình điện phân chứa dung dịch muối niken với hai điện cực bằng niken.Đương lượng điện hóa của niken là k=0,30 g/C.Khi cho dòng điện cường độ I = 5A chạy qua bình này trong khoảng thời gian t =1 giờ thì khối lượng m của niken bám vào catot bằng bao nhiêu ? 2
- Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. A. 5,40 g B.5,40 mg C.1,50g D.5,40 kg Câu 25. Câu nào dưới đây nói về bản chất tia catot là đúng? A.Là chùm ion âm phát ra từ catot bị nung nóng ở nhiệt độ cao. B.Là chùm ion dương phát ra từ anot của đi ốt chân không. C.Là chùm electron âm phát ra từ catot bị nung nóng ở nhiệt độ cao. D.Là chùm tia sáng phát ra từ catot bị nung nóng ở nhiệt độ cao và làm huỳnh quang thành ống thủy tinh đối diện với catot. Câu 26. Số electron N phát ra từ catot trong mỗi giây khi dòng điện trong điốt chân không có giá trị bảo hòa IS=12Ma là bao nhiêu? Biết điện tích electron là –e=-1,6.10-19C . A. 7,5.1022 electron. B. 7,5.1016 electron C. 75.1019 electron. D.75.1016 electron. Câu 27. Câu nào dưới đây nói về tính chất của điôt bán dẫn là không đúng? A. Điốt bán dẫn là linh kiện bán dẫn được tạo bởi một lớp chuyển tiếp p-n. B. Điốt bán dẫn chỉ cho dòng điện chạy qua nó theo chiều từ miền p sang miền n. C. Điốt bán dẫn bị phân cực thuận khi miền n được nối với cực dương và miền p được nối với cực âm của nguồn điện ngoài. D. Điốt bán dẫn thường được dùng để biến dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Câu 28. Câu nào dưới đây nói về lớp chuyển tiếp p-n là không đúng ? A.Lớp chuyển tiếp p-n là chổ tiếp xúc của hai miền mang tính dẫn p và tính dẫn n được tạo ra trên một tinh thể bán dẫn. B. Điện trường địa phương trong lớp chuyển tiếp p-n hướng từ miền p sang miền n. C. Điện trường địa phương trong lớp chuyển tiếp p-n đẩy các hạt tải điện ra xa chổ tiếp xúc giữa hai miền p và n và tạo ra một lớp nghèo hạt tải điện. D. Dòng điện chạy qua lớp nghèo phụ thuộc vào chiều của hiệu điện thế đặt trên lớp chuyển tiếp p-n Câu 29. Một dây bạch kim ở 200 C có điện trở suất o =10,6.10-8 m . Tính điện trở suất của dây bạch kim này ở 11200 C. Gỉa thiết điện trở suất của dây bạch kim trong khoảng nhiệt độ này tăng bậc nhất theo nhiệt độ với hệ số nhiệt điện trở không đổi là =3,9.10-3K-1. A. 56,9.10-8 m. B. 45,5.10-8 m. C. 56,1.10-8 m. D. 46,3.10-8 m. Câu 30. Khi tăng nhiệt độ thì điện trở của kim loại sẽ: A. tăng tuyến tính. B. Tỷ lệ thuận. C. tỷ lệ nghịch. D. giảm tuyến tính Câu 31. Khi nhiệt độ được giữ không đổi thì đường đặc trưng vôn-ampe của kim loại là: A. Một đường thẳng xiên góc. B. Một đường parabol. C. Một đường hypebol. D. Một đường thẳng song song với trục hoành Câu 32. Một bóng đèn sợi đốt được mắc vào một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi. Cường độ dòng điện qua đèn khi mới bật công tắc là I và khi đèn đã sáng bình thường là I’. Nhận xét nào là đúng: A. I>I’ B. I<I’ C. I=I’. D. I=2I’ 3
- Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Câu 33. Theo thuyết electron điện trở của kim loại tăng khi nhiệt độ tăng là do: A. Sự mất trật tự của mạng tinh thể. B. Vận tốc của các electron giảm. C. Các hạt nhân kim loại cũng tham gia tải điện. D. Các hạt nhân luôn đứng yên Câu 34. Hàn hai đầu của hai thanh kim loại khác nhau trong mạch xuất hiện một suất điện động nhiệt điện. giá trị của suất điện động cảm ứng phụ thuộc vào: A. Hiệu nhiệt độ của hai mối hàn. B. Chiều dài của hai thanh. C. Khối lượng của hai thanh. D. Điện trở của hai thanh Câu 35. Chọn câu đúng: Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số α=65μV/K được đặt trong không khí ơr 200C, còn đầu kia được đặt trong lò có nhiệt độ 2320C. Suất điện động nhiệt điện bằng: A. 13,78mV B. 13mV. C. 13,58mV. D. 13,98mV. Câu 36. Một cặp nhiệt điện có một đầu A đặt trong nước đá đang tan còn đầu B cho vào nước đang sôi, khi đó suất điện động nhiệt điện là 2mV. Nếu đưa đầu B ra không khí có nhiệt độ 200C thì suất điện động nhiệt điện bằng bao nhiêu? A. 4mV. B. 20mV C. 10mV. D. 5mV. Câu 37. Chất nào sau đây là chất cách điện. A. nước cất. B. Dung dịch muối. C. Dung dịch nước vôi trong. D. Dung dịch xút Câu 38. Hạt tải điện trong chất điện phân là: A. i ôn âm và iôn dương. B. Electron tự do. C. Iôn â m và electron tự do. D. Iôn âm. Câu 39. Dòng điện trong chất điện phân không được ứng dụng làm gì sau đây: A. điốt điện tử. B. luyện kim. C. điều chế hoá chất. D. mạ điện. Câu 40. một bình điện phân đựng dung dịch bạc nitrat với anốt bằng bạc. điện trở của bình là 10Ω, hiệu điện thế đặt vào hai cực là 50V. xác định lượng bạc bám vào cực âm sau 2h A. 40,3g B. 80,6g C. 20,15g D. 10,07g Câu 41. bản chất của dòng điện trong chân không là A. Dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do sinh ra khi catốt bị nung nóng. B. Dòng chuyển dời có hướng của các iôn âm và dương sinh ra do iôn hoá không khí. C. Dòng chuyển dời của các iôn dương và các electron. D. Dòng chuyênr dời của các electron và các iôn âm. Câu 42. cường độ dòng điện bão hòa của dòng điện trong chân không phụ thuộc như thế nào vào nhiệt độ: A. Tăng khi nhiệt độ tăng. B. giảm khi nhiệt độ tăng. C. Không phụ thuộc vào nhiệt độ. D. Lúc tăng lúc giảm theo nhiệt độ -----------------hết--------------- 4
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

markdown:
# Đề bài dòng điện trong các môi trường
Chia sẻ: Dinh Trang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4
![](images/blank.gif)
![](images/blank.gif)
31
lượt xem 6
download
lượt xem 6
download
![](http://image2.tailieu.vn/document/thumbnail/2011/20111228/dinhtrang1189/80x100/bai_tap_dong_dien_trong_cac_moi_truong_chuyen_vinh_phuc_6769_7754.jpg)
##
Đề bài dòng điện trong các môi trường
Mô tả tài liệu
[Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ](#dboxlogin)
Download
![](images/down16x21.png)
Câu 1. Tính chất nào sau đây không phải của kim loại: A. điện trở suất lớn. B. mật độ electron lớn. C. độ dẫn suất lớn.
Chủ đề:
Bình luận(0)
[Đăng nhập để gửi bình luận!](javascript:void(0);)
##
Nội dung Text: Đề bài dòng điện trong các môi trường
- Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. ĐỀ BÀI (DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG) Câu 1. Tính chất nào sau đây không phải của kim loại: A. điện trở suất lớn. B. mật độ electron lớn. C. độ dẫn suất lớn. D. dẫn điện tốt. Câu 2. Dòng điện trong kim loại có chiều từ: A. Nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp. B. Cùng chiều chuyển động của các electron. C. Nơi có điện thế thấp đến nơi có điện thế cao. D. Cùng chiều chuyển động của các hạt nhân. Câu 3. Dòng điện trong kim loại không có tác dụng nào sau đây: A. Tác dụng tĩnh điện B. Tác dụng từ. C. Tác dụng hoá học. D. Tác dụng sinh học Câu 4. Khi ta nói kim loại A dẫn điện tốt hơn kim loại B có nghĩa là: A. mật độ electron tự do của A cao hơn B. B. điện trở suất của A cao hơn B. C. nhiệt độ của A cao hơn B. D. chiều dài của A nhỏ hơn B Câu 5. nếu giữ nguyên hiệu điện thế hai đầu, và tăng chiều dài của thanh kim loại lên 2lần thì cường độ dòng điện qua thanh sẽ: A. giảm 2 lần B. giảm 4 lần C. Tăng 2 lần D. Tăng 4 lần. Câu 6. nếu giữ nguyên hiệu điện thế hai đầu, và tăng đường kính tiết điện của thanh kim loại lên 2lần thì cường độ dòng điện qua thanh sẽ: A. Tăng 4 lần. B. giảm 2 lần C. giảm 4 lần D. Tăng 2 lần Câu 7. một trong những tính chất nổi bật của hiện tượng siêu dẫn là A. Có thể duy trì dòng điện rất lâu. B. Có thể tạo ra dòng điện mà không cần nguồn. C. Công suất tiêu thụ điện của nó lớn. D. cường độ dòng điện luôn rất lớn -4 Câu 8. Đương lượng điện hoá của niken là 3.10 g/C. Khi cho một điên lượng 10C chạy qua bình điện phân có anốt làm bằng niken thì khối lượng của niken bám vào catốt là: A. 3.10-3g B. 0,3.10-3g C. 3.10 -4g D. 0,3.10-4g Câu 9. một tấm kim loại được mạ niken bằng phương pháp điện phân. Biết diện tích bề mặt của tấm kim loại là 40cm2, cường độ dòng điện là 2A, khối lượng riêng của niken là 8900kg/m3. A=58, n=2. hỏi chiều dày của lớp niken sau 30phút điện phân bằng bao nhiêu? A. 0,03mm. B. 0,06mm C. 0,3mm D. 0,6mm Câu 10. điện phân dung dịch H2SO4 với các cực làm bằng platin, ta thu được khí hydro và oxi ở các cực. Tìm thể tích khí hydro thu được ở catốt (ở đktc) nếu dòng điện là 5A, thời gian điện phân là 32phút 10giây. A. 1,12l B. 2,24l C. 11,2l D. 22,4l Câu 11. Khi điện phân dung dịch muối ăn trong nước, người ta thu được khí hydro tại catốt. Khí thu được có thể tích 1l ở 27 0C và 1atm. hỏi điện lượng đã dịch chuyển qua bình điện phân bằng bao nhiêu? A. 7840C B. 6500C C. 5430C D. 2500C Câu 12. điện phân dung dịch AgNO3. biết cường độ dòng điện qua bình là 0,2A. Khối lượng Ag bám vào catôt là 0,216g. Hỏi thời gian điện phân bằng bao nhiêu? 1
- Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. A. 16phút 5giây. B. 30phút 20giây. C. 40phút 15giây D. 54 phút 10giây Câu 13. chiều của dòng điện trong chân không là chiều từ: A. anốt sang ca tốt. B. catốt sang anốt. C. Có thể chạy theo cả hai chiều. D. Lúc là từ anốt lúc là từ catốt. Câu 14. Dòng điện trong chân không được ứng dụng để làm gì? A. điốt chân không. B. luyện kim. C. điều chế hoá chất. D. mạ điện. Câu 15. Dòng điện trong chân không không phụ thuộc vào: A. thời gian duy trì dòng điện B. nhiệt độ của catốt. C. hiệu điện thế giữa anốt và catốt. D. bản chất của chất làm catốt. Câu 16. Tia catốt không có đặc điểm nào sau đây: A. Luôn truyền thẳng ngay cả trong điện trường và từ trường. B. Mang năng lượng. C. Có tính đâm xuyên. D. Có khả năng làm phát quang một số chất. Câu 17. ở nhiệt độ 250C điện trở của một thanh kim loại là 2,5Ω. Hỏi nhiệt độ phải bằng bao nhiêu để điện trở của nó bằng 3,0Ω. Nếu hệ số nhiệt điện trở là 5.10-3K-1. A. 650. B. 550. C. 450. D. 350. Câu 18. ở nhiệt độ 250C, hiệu điện thế hai đầu của một bóng đèn là 20V, cường độ dòng điện là 8A. Khi đèn sáng bình thường, cường độ dòng điện vẫn là 8A, nhiệt độ của bóng đèn khi đó là 26440. Hỏi hiệu điện thế hai đầu bóng đèn lúc đó là bao nhiêu? Biết hệ số nhhiệt điện trở là: 4,2.10 -3K-1. A. 240V B. 300V. C. 250V D. 200V Câu 19. Trong điện phân, nếu hiệu điện thế hai đầu bình không thay đổi và tăng nhiệt độ của bình thì trong cùng một khoảng thời gian khối lượng của chất tạo ra ở catốt sẽ: A. Tăng B. giảm C. Không đổi. D. Ban đầu tăng nhưng sau đó lại giảm. Câu 20. chọn câu đúng: Khi tăng nhiệt độ, điện trở của bình điện phân sẽ: A. giảm. B. Tăng. C. Không thay đổi. D. Có lúc giảm có lúc tăng Câu 21. điện phân dung dịch CuSO4 trong 16phút 5giây thu được 0,48g Cu. Hỏi cường độ dòng điện qua bình bầng bao nhiêu? A. 1,5A B. 2A C. 2,5A D. 3A Câu 22. điện phân dung dich muối của một kim loại dùng làm anốt. Biết cường độ dòng điện qua bình là 1A, trong thời gian 16phút 5giây ta thu được 1,08g kim loại đó bám vào catốt. Hỏi kim loại đó là chất gì? A. Cu B. Fe C. Na D. Ag Câu 23. Một thanh kim loại có điện trở 10Ω khi ở 20 C, khi nhiệt độ là 100 0C thì điện trở của nó là 12Ω. 0 Hỏi hệ số nhiệt điện trở của kim loại đó bằng bao nhiêu? A. 2,5.10-3K-1. B. 2.10 -3K-1. C. 5.10 -3K-1. D. 10-3K-1. Câu 24. Một bình điện phân chứa dung dịch muối niken với hai điện cực bằng niken.Đương lượng điện hóa của niken là k=0,30 g/C.Khi cho dòng điện cường độ I = 5A chạy qua bình này trong khoảng thời gian t =1 giờ thì khối lượng m của niken bám vào catot bằng bao nhiêu ? 2
- Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. A. 5,40 g B.5,40 mg C.1,50g D.5,40 kg Câu 25. Câu nào dưới đây nói về bản chất tia catot là đúng? A.Là chùm ion âm phát ra từ catot bị nung nóng ở nhiệt độ cao. B.Là chùm ion dương phát ra từ anot của đi ốt chân không. C.Là chùm electron âm phát ra từ catot bị nung nóng ở nhiệt độ cao. D.Là chùm tia sáng phát ra từ catot bị nung nóng ở nhiệt độ cao và làm huỳnh quang thành ống thủy tinh đối diện với catot. Câu 26. Số electron N phát ra từ catot trong mỗi giây khi dòng điện trong điốt chân không có giá trị bảo hòa IS=12Ma là bao nhiêu? Biết điện tích electron là –e=-1,6.10-19C . A. 7,5.1022 electron. B. 7,5.1016 electron C. 75.1019 electron. D.75.1016 electron. Câu 27. Câu nào dưới đây nói về tính chất của điôt bán dẫn là không đúng? A. Điốt bán dẫn là linh kiện bán dẫn được tạo bởi một lớp chuyển tiếp p-n. B. Điốt bán dẫn chỉ cho dòng điện chạy qua nó theo chiều từ miền p sang miền n. C. Điốt bán dẫn bị phân cực thuận khi miền n được nối với cực dương và miền p được nối với cực âm của nguồn điện ngoài. D. Điốt bán dẫn thường được dùng để biến dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Câu 28. Câu nào dưới đây nói về lớp chuyển tiếp p-n là không đúng ? A.Lớp chuyển tiếp p-n là chổ tiếp xúc của hai miền mang tính dẫn p và tính dẫn n được tạo ra trên một tinh thể bán dẫn. B. Điện trường địa phương trong lớp chuyển tiếp p-n hướng từ miền p sang miền n. C. Điện trường địa phương trong lớp chuyển tiếp p-n đẩy các hạt tải điện ra xa chổ tiếp xúc giữa hai miền p và n và tạo ra một lớp nghèo hạt tải điện. D. Dòng điện chạy qua lớp nghèo phụ thuộc vào chiều của hiệu điện thế đặt trên lớp chuyển tiếp p-n Câu 29. Một dây bạch kim ở 200 C có điện trở suất o =10,6.10-8 m . Tính điện trở suất của dây bạch kim này ở 11200 C. Gỉa thiết điện trở suất của dây bạch kim trong khoảng nhiệt độ này tăng bậc nhất theo nhiệt độ với hệ số nhiệt điện trở không đổi là =3,9.10-3K-1. A. 56,9.10-8 m. B. 45,5.10-8 m. C. 56,1.10-8 m. D. 46,3.10-8 m. Câu 30. Khi tăng nhiệt độ thì điện trở của kim loại sẽ: A. tăng tuyến tính. B. Tỷ lệ thuận. C. tỷ lệ nghịch. D. giảm tuyến tính Câu 31. Khi nhiệt độ được giữ không đổi thì đường đặc trưng vôn-ampe của kim loại là: A. Một đường thẳng xiên góc. B. Một đường parabol. C. Một đường hypebol. D. Một đường thẳng song song với trục hoành Câu 32. Một bóng đèn sợi đốt được mắc vào một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi. Cường độ dòng điện qua đèn khi mới bật công tắc là I và khi đèn đã sáng bình thường là I’. Nhận xét nào là đúng: A. I>I’ B. I<I’ C. I=I’. D. I=2I’ 3
- Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Câu 33. Theo thuyết electron điện trở của kim loại tăng khi nhiệt độ tăng là do: A. Sự mất trật tự của mạng tinh thể. B. Vận tốc của các electron giảm. C. Các hạt nhân kim loại cũng tham gia tải điện. D. Các hạt nhân luôn đứng yên Câu 34. Hàn hai đầu của hai thanh kim loại khác nhau trong mạch xuất hiện một suất điện động nhiệt điện. giá trị của suất điện động cảm ứng phụ thuộc vào: A. Hiệu nhiệt độ của hai mối hàn. B. Chiều dài của hai thanh. C. Khối lượng của hai thanh. D. Điện trở của hai thanh Câu 35. Chọn câu đúng: Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số α=65μV/K được đặt trong không khí ơr 200C, còn đầu kia được đặt trong lò có nhiệt độ 2320C. Suất điện động nhiệt điện bằng: A. 13,78mV B. 13mV. C. 13,58mV. D. 13,98mV. Câu 36. Một cặp nhiệt điện có một đầu A đặt trong nước đá đang tan còn đầu B cho vào nước đang sôi, khi đó suất điện động nhiệt điện là 2mV. Nếu đưa đầu B ra không khí có nhiệt độ 200C thì suất điện động nhiệt điện bằng bao nhiêu? A. 4mV. B. 20mV C. 10mV. D. 5mV. Câu 37. Chất nào sau đây là chất cách điện. A. nước cất. B. Dung dịch muối. C. Dung dịch nước vôi trong. D. Dung dịch xút Câu 38. Hạt tải điện trong chất điện phân là: A. i ôn âm và iôn dương. B. Electron tự do. C. Iôn â m và electron tự do. D. Iôn âm. Câu 39. Dòng điện trong chất điện phân không được ứng dụng làm gì sau đây: A. điốt điện tử. B. luyện kim. C. điều chế hoá chất. D. mạ điện. Câu 40. một bình điện phân đựng dung dịch bạc nitrat với anốt bằng bạc. điện trở của bình là 10Ω, hiệu điện thế đặt vào hai cực là 50V. xác định lượng bạc bám vào cực âm sau 2h A. 40,3g B. 80,6g C. 20,15g D. 10,07g Câu 41. bản chất của dòng điện trong chân không là A. Dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do sinh ra khi catốt bị nung nóng. B. Dòng chuyển dời có hướng của các iôn âm và dương sinh ra do iôn hoá không khí. C. Dòng chuyển dời của các iôn dương và các electron. D. Dòng chuyênr dời của các electron và các iôn âm. Câu 42. cường độ dòng điện bão hòa của dòng điện trong chân không phụ thuộc như thế nào vào nhiệt độ: A. Tăng khi nhiệt độ tăng. B. giảm khi nhiệt độ tăng. C. Không phụ thuộc vào nhiệt độ. D. Lúc tăng lúc giảm theo nhiệt độ -----------------hết--------------- 4
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

WARC-Type: response

Content-Type: application/http; msgtype=response

Server: Apache/2.2.3 (CentOS)

Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, post-check=0, pre-check=0

Pragma: no-cache

Vary: Accept-Encoding

Content-Encoding: gzip

Content-Type: text/html; charset=UTF-8

Connection: close