1.One hundred people are in a 10 m x 20 m x 3 m meeting room when the air conditioning fails. Estimate the temperature increase if it is off for 15 min. Each person emits 400 kJ/hr of heat and the lights add 300 W of energy. Neglect all other forms of energy input. (mair = 723 kg, Cv,air = 0.717 kJ/kg⋅K)
Solution: E people = 100 x 400 = 40,000 kJ/hr ∆E = Epeople + Elights = (40,000 kJ)/hr |1hr/(3600 s)| 1000J/(1 kJ) + 300 J/s = 11,411 J/s ∆U = ∆E = 11.41 kJ/s ∆U = mCv∆T ∆T = ∆U/(mC_v ) =(11.41 kJ/s)/((723 kg) (0.717 kJ/kg∙K)) = 0.022 K/s (900 s) = 19.8 K ≈ 20 K or 20 οC
จงคำนวณหาปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการเพิ่มอุณหภูมิของน้ำ 250 กรัมจาก 20 o C ถึง 56 องศาเซลเซียส q = mx C กรัม x (Tf - Ti) M = 250 C = 4.18 กรัม/องศาเซลเซียสxโมล T f = 56 องศาเซลเซียส t i = 20 องศาเซลเซียส
q = 250 x 4.18 x (56 -- 20) q = 250 x 4.18 x 36 q = 37 620 J = 38 kJ
2. An adiabatic heat exchanger is used to heat cold water at 15oC entering at a rate of 5 kg/s by hot air at 90oC entering also at a rate of 5 kg/s. If the exit temperature of hot air is 20oC, the exit temperature of cold water is
Find: Tcw, e = ?
m ̇_cw=5 kg/s, m ̇_air=5 kg/s Inlet: Tcw,i = 15˚C, Tair, i = 90˚C Outlet: Tair,e = 20˚C
In a heating system, cold outdoor air at 10 oC flowing at a rate of 6 kg/min is mixed adiabatically with heated air at 70 oC flowing at a rate of 3 kg/min. The exit temperature of the mixture is
Find: Tmixture, e = ?
Cold air: Tcold air, i = 10oC, m ̇_(cold air )=6 kg/min Heated air: Theated air, i = 70 oC, m ̇_(heated air )=3 kg/min
Solution:
Table A7.1: air @ 10˚C or 283 K, h = 283.39 kJ/kg air @ 70˚C or 343 K, h = 343.70 kJ/kg
Energy Balance: ∑m_i h_i = ∑m_e h_e (6 )(283.39 ) + (3 )(343.70) = (9 kg/min)(h mixture, e ) h mixture, e = 303.49 kJ/kg Table A7.1 @ h mixture, e = 303.49 kJ/kg: T mixture, e ≈ 303 K or 30˚C
Steam is accelerated by a nozzle steadily from a low velocity to a velocity of 210 m/s at a rate of 3.2 kg/s. If the temperature and pressure of the steam at the nozzle exit are 400oC and 2 MPa, the exit area of the nozzle is
Find: Anozzle, exit = ?
m ̇ = 3.2 kg/s, V(velocity) = 210 m/s Exit: T2 = 400 ˚C, P2 = 2000 kPa
Solution:
Table B.1.3 @ T2 = 400 ˚C and P2 = 2000 kPa: v = 0.15120 m3/kg
m ̇=VA/v A = (m ̇v)/V =(((3.2 kg)/s)((0.15120 m^3)/kg))/(210 m/s) A = 0.0023 m2 or 23.0 cm2
Calculate the specific heat capacity of copper given that 204.75 J of energy raises the temperature of 15g of copper from 25o to 60o. q = m x Cg x (Tf - Ti) q = 204.75 J m = 15g Ti = 25oC Tf = 60oC
204.75 = 15 x Cg x (60 - 25) 204.75 = 15 x Cg x 35 204.75 = 525 x Cg Cg = 204.75 ÷ 204.75 = 0.39 JoC-1 g-1
4. Steam expands in a turbine from 4 MPa and 500 oC to 0.5 MPa and 250 oC at a rate of 1350 kg/h. Heat is lost from the turbine at a rate of 25 kJ during the process. The power output of the turbine is
Find: Power, output = ?
Steam as working fluid m ̇=1350 kg/h, Q ̇_lost = 25 kJ/s State 1: P1 = 4 MPa, T1 = 500 oC State 2: P2 = 0.5 MPa, T2 = 250 oC
Refrigerant-134a (R-134a)is compressed by a compressor from the saturated vapor state at 0.14 MPa to 1.2 MPa and 70oC at a rate of 0.108 kg/s. The refrigerant is cooled at a rate of 1.10 kJ/s during compression. The power input to the compressor is
Find: Power, input = ?
R-134a as working fluid m ̇=0.108 kg/s, Q ̇_cool = 1.10 kJ/s State 1: x1 = 1, P1 = 140 kPa State 2: P2 = 1200 kPa, T2 = 70 oC
2. One hundred people are in a 10 m x 20 m x 3 m meeting room when the air conditioning fails. Estimate the temperature increase if it is off for 15 min. Each person emits 400 kJ/hr of heat and the lights add 300 W of energy. Neglect all other forms of energy input. (mair = 723 kg, Cv,air = 0.717 kJ/kg⋅K)
Refrigerant-134a (R-134a)is compressed by a compressor from the saturated vapor state at 0.14 MPa to 1.2 MPa and 70oC at a rate of 0.108 kg/s. The refrigerant is cooled at a rate of 1.10 kJ/s during compression. The power input to the compressor is
Find: Power, input = ?
R-134a as working fluid m ̇=0.108 kg/s, Q ̇_cool = 1.10 kJ/s State 1: x1 = 1, P1 = 140 kPa State 2: P2 = 1200 kPa, T2 = 70 oC
A 120-V electric resistance heater draws 10 A. It operates for 10 minutes in a rigid volume. Calculate the work done on the air in the volume. (Note: The rate of doing work due to a potential difference V with a constant current of i is calculated as W ̇ = Vi.)
Solution:
In the instantaneous electrical power,
P (t) = I (t) ∙ V (t) where P (t) = the power in watts (J/s), I (t) is the current in amperes, V (t) is the potential difference across the component in volts
W = Power x time W = I (t) ∙V (t) ∙ time W = (10 A)(120 V)(10 min)|(60 sec)/(1 min) W = 720,000 J or 720 kJ ....ข้อที่ผ่านมาโพสต์ซ้ำโพสต์ผิดอันคร้า.... นางสาว นันทิยา วงศ์อามาตย์ รหัส 5208104321 สาขา Food-Tech
1. The pressure of an automobile tire is measured to be 190 kPa (gage) before a trip and 215 kPa (gage) after the trip at a location where an atmospheric pressure is 95 kPa. If the temperature of an air in the tire before the trip is 25 ℃, the air temperature after the trip is
2. On a hot summer day, the air in a well-sealed room is circulated by a 0.5-hp fan driven by a 65 percent efficient motor, i.e., the motor delivers 65 percent of the power it receives to the fan. (Note that the motor delivers 0.5-hp of net shaft power to the fan.) The rate of energy supply from the fan-motor assembly to the room is
On a hot summer day, the air in a well-sealed room is circulated by a 0.5-hp fan driven by a 65 percent efficient motor, i.e., the motor delivers 65 percent of the power it receives to the fan. (Note that the motor delivers 0.5-hp of net shaft power to the fan.) The rate of energy supply from the fan-motor assembly to the room is
The pressure of an automobile tire is measured to be 190 kPa (gage) before a trip and 215 kPa (gage) after the trip at a location where an atmospheric pressure is 95 kPa. If the temperature of an air in the tire before the trip is 25 ℃, the air temperature after the trip is
4. A 120-V electric resistance heater draws 10 A. It operates for 10 minutes in a rigid volume. Calculate the work done on the air in the volume. (Note: The rate of doing work due to a potential difference V with a constant current of i is calculated as W ̇ = Vi.)
Solution:
In the instantaneous electrical power,
P (t) = I (t) ∙ V (t) where P (t) = the power in watts (J/s), I (t) is the current in amperes, V (t) is the potential difference across the component in volts
W = Power x time W = I (t) ∙V (t) ∙ time W = (10 A)(120 V)(10 min)|(60 sec)/(1 min) W = 720,000 J or 720 kJ นางาสาวกนกวรรณ มูลสาร 5208104351 สาขา Food-Tech
Estimate the difference in density between the inside and outside of a house in the winter when P = 100 kPa and Tinside = 20οC and Toutside = -20οC. (This difference leads to air exchange between the inside and outside.)
4. A 120-V electric resistance heater draws 10 A. It operates for 10 minutes in a rigid volume. Calculate the work done on the air in the volume. (Note: The rate of doing work due to a potential difference V with a constant current of i is calculated as W ̇ = Vi.)
Solution:
In the instantaneous electrical power,
P (t) = I (t) ∙ V (t) where P (t) = the power in watts (J/s), I (t) is the current in amperes, V (t) is the potential difference across the component in volts
W = Power x time W = I (t) ∙V (t) ∙ time W = (10 A)(120 V)(10 min)|(60 sec)/(1 min) W = 720,000 J or 720 kJ นางาสาวกนกวรรณ มูลสาร 5208104302 สาขา Food-Tech
3. In a heating system, cold outdoor air at 10 oC flowing at a rate of 6 kg/min is mixed adiabatically with heated air at 70 oC flowing at a rate of 3 kg/min. The exit temperature of the mixture is
Find: Tmixture, e = ?
Cold air: Tcold air, i = 10oC, m ̇_(cold air )=6 kg/min Heated air: Theated air, i = 70 oC, m ̇_(heated air )=3 kg/min
Solution:
Table A7.1: air @ 10˚C or 283 K, h = 283.39 kJ/kg air @ 70˚C or 343 K, h = 343.70 kJ/kg
Energy Balance: ∑m_i h_i = ∑m_e h_e (6 )(283.39 ) + (3 )(343.70) = (9 kg/min)(h mixture, e ) h mixture, e = 303.49 kJ/kg Table A7.1 @ h mixture, e = 303.49 kJ/kg: T mixture, e ≈ 303 K or 30˚C นางสาวอโนชา วรรณทอง รหัส 5208104353
Refrigerant-134a (R-134a)is compressed by a compressor from the saturated vapor state at 0.14 MPa to 1.2 MPa and 70oC at a rate of 0.108 kg/s. The refrigerant is cooled at a rate of 1.10 kJ/s during compression. The power input to the compressor is
Find: Power, input = ?
R-134a as working fluid m ̇=0.108 kg/s, Q ̇_cool = 1.10 kJ/s State 1: x1 = 1, P1 = 140 kPa State 2: P2 = 1200 kPa, T2 = 70 oC
2. A 300-m3 rigid tank is filled with saturated liquid-vapor mixture of water at 200 kPa. If 25 percent of the mass is liquid and 75 percent of the mass is vapor, the total mass in the tank is
Solution: v = ( V)/m - - - (1) v = m_f/m vf + m_f/m vg - - - (2)
From Table B.1.2 @ P = 200 kPa : vf = 0.001061 m3/kg, vg = 0.88573 m3/kg
(1) = (2); 300/m = 0.25 (0.001061) + 0.75 (0.88573) m = 451.4 ≈ 451 kg นางสาวหทัยรัตน์ พงประยูรณ์ รหัส 5208104352
ทองแดงและอลูมิเนียมมีมวล 1kg เทากันอยูที่อุณหภูมิเริ่มตนเทากันที่ 250c เมื่อไดรับพลังงาน เพิ่มขึ้น 1000 J เทากัน โลหะทั้งสองจะมีอุณหภูมิตางกันเทาใด ความจุความรอนจําเพาะดูตามตาราง Substance c in J/(kg-C) aluminum 900 copper 387 iron 452 lead 128 human body 3500 water 4186 ice 2000 วิธีทำ For alu min um Q= cm∆T = 900J/kg/⁰ c (1kg) ∆T=1000J ∆T =1000/900=1.1 ⁰ c For copper Q = cm∆T =387J/kg/⁰ c (1kg) ∆T=1000J ∆ T= 1000/387 = 2.6 ⁰ c
4. Steam expands in a turbine from 4 MPa and 500 oC to 0.5 MPa and 250 oC at a rate of 1350 kg/h. Heat is lost from the turbine at a rate of 25 kJ during the process. The power output of the turbine is
Find: Power, output = ?
Steam as working fluid m ̇=1350 kg/h, Q ̇_lost = 25 kJ/s State 1: P1 = 4 MPa, T1 = 500 oC State 2: P2 = 0.5 MPa, T2 = 250 oC
3. In a heating system, cold outdoor air at 10 oC flowing at a rate of 6 kg/min is mixed adiabatically with heated air at 70 oC flowing at a rate of 3 kg/min. The exit temperature of the mixture is
Find: Tmixture, e = ?
Cold air: Tcold air, i = 10oC, m ̇_(cold air )=6 kg/min Heated air: Theated air, i = 70 oC, m ̇_(heated air )=3 kg/min
Solution:
Table A7.1: air @ 10˚C or 283 K, h = 283.39 kJ/kg air @ 70˚C or 343 K, h = 343.70 kJ/kg
Energy Balance: ∑m_i h_i = ∑m_e h_e (6 )(283.39 ) + (3 )(343.70) = (9 kg/min)(h mixture, e ) h mixture, e = 303.49 kJ/kg Table A7.1 @ h mixture, e = 303.49 kJ/kg: T mixture, e ≈ 303 K or 30˚C
4. A 120-V electric resistance heater draws 10 A. It operates for 10 minutes in a rigid volume. Calculate the work done on the air in the volume. (Note: The rate of doing work due to a potential difference V with a constant current of i is calculated as W ̇ = Vi.)
Solution:
In the instantaneous electrical power,
P (t) = I (t) ∙ V (t) where P (t) = the power in watts (J/s), I (t) is the current in amperes, V (t) is the potential difference across the component in volts
W = Power x time W = I (t) ∙V (t) ∙ time W = (10 A)(120 V)(10 min)|(60 sec)/(1 min) W = 720,000 J or 720 kJ
A mass of 5 kg of saturated liquid-vapor mixture of water is contained in a piston-cylinder Device at 125 kPa. Initially, 2 kg of the water is in the liquid phase and the rest is in the vapor Phase. Heat is now transferred to the water, and the piston, which is resting on a set of stops, Starts moving when the pressure inside reaches 300 kPa. Heat transfer continues until the total Volume increases by 20 percent. Determine (a) the initial and final temperatures, (b) the mass of liquid water when the piston first starts Moving, and (c) the work done during this process. Also, show the process on a P-v diagram
One hundred people are in a 10 m x 20 m x 3 m meeting room when the air conditioning fails. Estimate the temperature increase if it is off for 15 min. Each person emits 400 kJ/hr of heat and the lights add 300 W of energy. Neglect all other forms of energy input. (mair = 723 kg, Cv,air = 0.717 kJ/kg⋅K)
1.One hundred people are in a 10 m x 20 m x 3 m meeting room when the air conditioning fails. Estimate the temperature increase if it is off for 15 min. Each person emits 400 kJ/hr of heat and the lights add 300 W of energy. Neglect all other forms of energy input. (mair = 723 kg, Cv,air = 0.717 kJ/kg⋅K)
ตอบลบSolution:
E people = 100 x 400 = 40,000 kJ/hr
∆E = Epeople + Elights
= (40,000 kJ)/hr |1hr/(3600 s)| 1000J/(1 kJ) + 300 J/s
= 11,411 J/s
∆U = ∆E = 11.41 kJ/s
∆U = mCv∆T
∆T = ∆U/(mC_v )
=(11.41 kJ/s)/((723 kg) (0.717 kJ/kg∙K))
= 0.022 K/s (900 s)
= 19.8 K ≈ 20 K or 20 οC
นายชยณัฐ กุญแจนาค
สาขา Food –Tech
รหัส 5208104307
จงคำนวณหาค่า เอนทาลปีของการเกิด hydrogenation ของเบนซีน จากปฏิกิริยาที่กำหนดให้ดังนี้
ตอบลบ1. Combustion of Benzene: DH = -3268 kJ/mol
2. Combustion of Cyclohexane: DH = -3902 kJ/mol
เขียนปฏิกิริยาเคมีที่กำหนดให้ได้ดังนี้
1. Combustion of Benzene: C6H6(l) + 15/2O2(g) ® 6CO2(g) + 3H2O(l) ; DH = -3268 kJ/mol
2. Combustion of Cyclohexane: C6H12(l) + 9O2(g) ® 6CO2(g) + 6H2O(l) ; DH = -3902 kJ/mol
ปฏิกิริยาที่เราต้องการคือ
Hydrogenation of Benzene: C6H6(l) + 3H2(g) ® C6H12(l) ; DH = ?? kJ/mol
วิธีคิด
ลองเอาสมการที่ 1 ลบด้วยสมการที่ 2 จะได้
C6H6(l) + 15/2O2(g) - C6H12(l) - 9O2(g) ® 6CO2(g) + 3H2O(l) - 6CO2(g) - 6H2O(l)
DH = -3268 + 3902 kJ/mol
จัดรูปสมการใหม่ จะได้
C6H6(l) -3/2O2(g) ® C6H12(l) - 3H2O(l); DH = 634 kJ/mol
เพื่อที่จะกำจัด O2 กับ H2O เราจำเป็นต้องใช้สมการนี้จากตัวอย่างข้อที่แล้ว
3. Formation of Water: 2H2(g) + O2(g) ® 2H2O(l) ; DH = -572 kJ/mol
นั่นคือ นำ 3/2 คูณสมการที่ 3 แล้วนำไปบวกกับสมการที่ได้จากการรวมสมการ 1 กับ 2 ข้างบน จะได้
C6H6(l) -3/2O2(g) + 3H2(g) + 3/2O2(g)® C6H12(l) - 3H2O(l) + 3H2O(l); DH = 634+3/2(-572) kJ/mol
จะได้คำตอบคือ
C6H6(l) + 3H2(g) ® C6H12(l) ; DH = -224 kJ/mol
นายณัฐวุฒิ วงษ์ศรีเมือง
รหัส 5208104314
สาขา Food-Tech
โจทย์ ต้มเอทานอลให้เดือดที่ความดัน 1 atm โดยผ่านกระแสไฟฟ้าขนาด 0.682 A จากขดลวดความร้อน 12V นาน500วินาที พบว่าปริมาณเอทานอลทีระเหยเท่ากับ 4.33 กรัม จงหาเอนทาลปีของการระเหยที่จุดเดือดของเอทานอล
ตอบลบวิธีทำ 1 A V s = 1J, M.W.(C2H5OH) = 46.07 g mol-1
q = Int =(0.682 A)x(12V)x(500 s)=4090 J =4.09 kJ
นั่นคือ DH = +4.09 kJ สำหรับการระเหยเอทานอล 4.33 กรัม
n(C2H5OH)= 4.33 g/46.07g mol-1 = 0.094 mol
DvapH = DH/n = 4.09kJ/0.094 mol = +43.5 kJmol-1
นางสาวสมฤทัย ศิริสุข
รหัส 5208104342
สาขา Food-tech
ปฏิกิริยาสองโมเลกุล( A +A A2 ) เกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 300 K มีค่าคงตัวอัตราเร็ว จงคำนวณ เมื่อ A เป็นแก๊ส
ตอบลบวิธีทำ
= 65433 J mol-1 และ = 105.6
= x 105.6 = = 6.52 x 10
= (ln 6.52 x 10-8 ) (R) = -137.6 J mol-1K-1
= - RT = (65433 Jmol-1 ) - (8.314)(300)(-1)
= 67.93 kJmol-1
= - T = (65433) -(300)(-137.6) = 106.7 kJmol-1
จงคำนวณหาปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการเพิ่มอุณหภูมิของน้ำ 250 กรัมจาก 20 o C ถึง 56 องศาเซลเซียส
ตอบลบq = mx C กรัม x (Tf - Ti)
M = 250
C = 4.18 กรัม/องศาเซลเซียสxโมล
T f = 56 องศาเซลเซียส
t i = 20 องศาเซลเซียส
q = 250 x 4.18 x (56 -- 20)
q = 250 x 4.18 x 36
q = 37 620 J = 38 kJ
นางสาวศุภรัตน์ ยะหัวฝาย
รหัส 5208104340
สาขา Food-Tech
2. An adiabatic heat exchanger is used to heat cold water at 15oC entering at a rate of 5 kg/s by hot air at 90oC entering also at a rate of 5 kg/s. If the exit temperature of hot air is 20oC, the exit temperature of cold water is
ตอบลบFind: Tcw, e = ?
m ̇_cw=5 kg/s, m ̇_air=5 kg/s
Inlet: Tcw,i = 15˚C, Tair, i = 90˚C
Outlet: Tair,e = 20˚C
Solution:
Table A7.1 @ Tair, i = 363 K: hair,i = 363.86 kJ/kg
@ Tair,exit = 293 K: hair, exit ≈ 293.43 kJ/kg
Qair = Cp∆T
hair,i - hair, e = Cp, cw ∆T
(363.86 - 293.43) kJ/kg = 4.18 kJ/kg∙K (Tcw, e - 288)K
Tcw, e = 304.8 K or 31.8 ˚C
นายดนุพล กลั่นเจริญ food-tech รหัส 5208104315
In a heating system, cold outdoor air at 10 oC flowing at a rate of 6 kg/min is mixed adiabatically with heated air at 70 oC flowing at a rate of 3 kg/min. The exit temperature of the mixture is
ตอบลบFind: Tmixture, e = ?
Cold air: Tcold air, i = 10oC, m ̇_(cold air )=6 kg/min
Heated air: Theated air, i = 70 oC, m ̇_(heated air )=3 kg/min
Solution:
Table A7.1: air @ 10˚C or 283 K, h = 283.39 kJ/kg
air @ 70˚C or 343 K, h = 343.70 kJ/kg
Energy Balance: ∑m_i h_i = ∑m_e h_e
(6 )(283.39 ) + (3 )(343.70) = (9 kg/min)(h mixture, e )
h mixture, e = 303.49 kJ/kg
Table A7.1 @ h mixture, e = 303.49 kJ/kg:
T mixture, e ≈ 303 K or 30˚C
นายพงษ์พัฒน์ เดือนวล food-tech รหัส 5208104327
Steam is accelerated by a nozzle steadily from a low velocity to a velocity of 210 m/s at a rate of 3.2 kg/s. If the temperature and pressure of the steam at the nozzle exit are 400oC and 2 MPa, the exit area of the nozzle is
ตอบลบFind: Anozzle, exit = ?
m ̇ = 3.2 kg/s, V(velocity) = 210 m/s
Exit: T2 = 400 ˚C, P2 = 2000 kPa
Solution:
Table B.1.3 @ T2 = 400 ˚C and P2 = 2000 kPa: v = 0.15120 m3/kg
m ̇=VA/v
A = (m ̇v)/V
=(((3.2 kg)/s)((0.15120 m^3)/kg))/(210 m/s)
A = 0.0023 m2 or 23.0 cm2
นางสาวพัชราภรณ์ เขม้นเขตการ food-tech รหัส 5208104328
Calculate the specific heat capacity of copper given that 204.75 J of energy raises the temperature of 15g of copper from 25o to 60o.
ตอบลบq = m x Cg x (Tf - Ti)
q = 204.75 J
m = 15g
Ti = 25oC
Tf = 60oC
204.75 = 15 x Cg x (60 - 25)
204.75 = 15 x Cg x 35
204.75 = 525 x Cg
Cg = 204.75 ÷ 204.75 = 0.39 JoC-1 g-1
นางสาว จรัญญา ม่วงทำ
รหัส 5208104304
Food-Tech
4. Steam expands in a turbine from 4 MPa and 500 oC to 0.5 MPa and 250 oC at a rate of 1350 kg/h. Heat is lost from the turbine at a rate of 25 kJ during the process. The power output of the turbine is
ตอบลบFind: Power, output = ?
Steam as working fluid
m ̇=1350 kg/h, Q ̇_lost = 25 kJ/s
State 1: P1 = 4 MPa, T1 = 500 oC
State 2: P2 = 0.5 MPa, T2 = 250 oC
Solution:
Table B.1.3 @ P1 = 4.0 MPa and T1 = 500 oC: h1 = 3445.21 kJ/kg
@ P2 = 0.5 MPa and T2 = 250 oC: h2 = 2960.68 kJ/kg
W ̇=m ̇(h_1- h_2)
= (1350 kg)/h|(3445.21-2960.68)kJ/kg|1h/(3600s)
= 181.7 kJ/s
Power output = W ̇-Q ̇_lost = (181.7 - 25) kJ/s = 156.7 kJ/s
≈ 157 kW
มินตรา แก่งสันเทียะ 5208104333 food
Refrigerant-134a (R-134a)is compressed by a compressor from the saturated vapor state at 0.14 MPa to 1.2 MPa and 70oC at a rate of 0.108 kg/s. The refrigerant is cooled at a rate of 1.10 kJ/s during compression. The power input to the compressor is
ตอบลบFind: Power, input = ?
R-134a as working fluid
m ̇=0.108 kg/s, Q ̇_cool = 1.10 kJ/s
State 1: x1 = 1, P1 = 140 kPa
State 2: P2 = 1200 kPa, T2 = 70 oC
Solution:
Table B.5.1 @ x1 = 1, P1 = 140 kPa: h1 = 386.7 kJ/kg (Interpolation)
@ P2 = 1200 kPa, T2 = 70 oC: h2 = 449.18 kJ/kg
W ̇=m ̇(h_1- h_2)
= (0.108 kg)/s|(449.18-386.7)kJ/kg|1h/(3600 s)
= 6.7 kJ/s
Powerinput = W ̇-Q ̇_cool = (6.7 + 1.1) kJ/s = 7.8 kW
นางสาว สุนิสา ลิวา
รหัส 5208104348
Food-Tech
ในการทดลองต้มเอทานอลด้วยขดลวดความรอน ซึ่งใช้กระแส 0.682 A จากแหล่งกำเนิดไฟฟา 12.0 V เป็นเวลา 500 วินาที พบวา เอทานอลระเหยไป 4.33 g จงหา ∆vapH ของเอทานอล
ตอบลบวิธีทำ พลังงานที่ใส่ให้เอทานอลในรูปของความรอนเทา กับ
q = IVt = (0.683 A)×(12.0 V) ×(500 s) = 0.682×12.0×500 J
จำนวนโมลของเอทานอลที่ระเหยไป = 4.33/46.07 mol
∆vapH =(0.682×12.0×500J)/((4.33/46.07)mol) = 4.35× 104 J/mol
2. One hundred people are in a 10 m x 20 m x 3 m meeting room when the air conditioning fails. Estimate the temperature increase if it is off for 15 min. Each person emits 400 kJ/hr of heat and the lights add 300 W of energy. Neglect all other forms of energy input. (mair = 723 kg, Cv,air = 0.717 kJ/kg⋅K)
ตอบลบSolution:
E people = 100 x 400 = 40,000 kJ/hr
∆E = Epeople + Elights
= (40,000 kJ)/hr |1hr/(3600 s)| 1000J/(1 kJ) + 300 J/s
= 11,411 J/s
∆U = ∆E = 11.41 kJ/s
∆U = mCv∆T
∆T = ∆U/(mC_v )
=(11.41 kJ/s)/((723 kg) (0.717 kJ/kg∙K))
= 0.022 K/s (900 s)
= 19.8 K ≈ 20 K or 20 οC
ตรีลักษณ์ แสงอรุณ 5208104317 food tech
ในการทดลองต้มเอทานอลด้วยขดลวดความรอน ซึ่งใช้กระแส 0.682 A จากแหล่งกำเนิดไฟฟา 12.0 V เป็นเวลา 500 วินาที พบวา เอทานอลระเหยไป 4.33 g จงหา ∆vapH ของเอทานอล
ตอบลบวิธีทำ พลังงานที่ใส่ให้เอทานอลในรูปของความรอนเทา กับ
q = IVt = (0.683 A)×(12.0 V) ×(500 s) = 0.682×12.0×500 J
จำนวนโมลของเอทานอลที่ระเหยไป = 4.33/46.07 mol
∆vapH =(0.682×12.0×500J)/((4.33/46.07)mol) = 4.35× 104 J/mol
นางสาวรสสุคนธ์ นาคน้อย รหัส 5208104334 food-tech
Refrigerant-134a (R-134a)is compressed by a compressor from the saturated vapor state at 0.14 MPa to 1.2 MPa and 70oC at a rate of 0.108 kg/s. The refrigerant is cooled at a rate of 1.10 kJ/s during compression. The power input to the compressor is
ตอบลบFind: Power, input = ?
R-134a as working fluid
m ̇=0.108 kg/s, Q ̇_cool = 1.10 kJ/s
State 1: x1 = 1, P1 = 140 kPa
State 2: P2 = 1200 kPa, T2 = 70 oC
Solution:
Table B.5.1 @ x1 = 1, P1 = 140 kPa: h1 = 386.7 kJ/kg (Interpolation)
@ P2 = 1200 kPa, T2 = 70 oC: h2 = 449.18 kJ/kg
W ̇=m ̇(h_1- h_2)
= (0.108 kg)/s|(449.18-386.7)kJ/kg|1h/(3600 s)
= 6.7 kJ/s
Powerinput = W ̇-Q ̇_cool = (6.7 + 1.1) kJ/s = 7.8 kW
นางสาว นันทิยา วงศ์อามาตย์
รหัส 5208104321
สาขา Food-Tech
3. Saturated water is heated at constant pressure of 400 kPa until T2 = 400 οC. Estimate the heat removal.
ตอบลบFind: Q = ?
Schematic and Given Data:
Water as working fluid
State1: x1 = 0, P1 = 400 kPa
State 2: T2 = 400 οC, P2 = P1 = 400 kPa
Solution:
From Table B.1.2 @ P1 = 400 kPa; h1 = hf = 604.73 kJ/kg
From Table B.1.3 @ T2 = 400 οC and P2 = 400 kPa: h2 = 3273.41 kJ/kg
Q = h2 - h1 = 3273.41 - 604.73 = 2669 kJ/kg
นางสาวศิรินันท์ เล็กกระโทก 5208104337 Food-Tech
A 120-V electric resistance heater draws 10 A. It operates for 10 minutes in a rigid volume. Calculate the work done on the air in the volume. (Note: The rate of doing work due to a potential difference V with a constant current of i is calculated as W ̇ = Vi.)
ตอบลบSolution:
In the instantaneous electrical power,
P (t) = I (t) ∙ V (t)
where
P (t) = the power in watts (J/s),
I (t) is the current in amperes,
V (t) is the potential difference across the component in volts
W = Power x time
W = I (t) ∙V (t) ∙ time
W = (10 A)(120 V)(10 min)|(60 sec)/(1 min)
W = 720,000 J or 720 kJ
....ข้อที่ผ่านมาโพสต์ซ้ำโพสต์ผิดอันคร้า....
นางสาว นันทิยา วงศ์อามาตย์
รหัส 5208104321
สาขา Food-Tech
1. The pressure of an automobile tire is measured to be 190 kPa (gage) before a trip and 215 kPa (gage) after the trip at a location where an atmospheric pressure is 95 kPa. If the temperature of an air in the tire before the trip is 25 ℃, the air temperature after the trip is
ตอบลบSolution:
P_abs = Patm + Pgage
P1 = 95 + 190 = 285 kPa
P2 = 95 + 215 = 310 kPa
T1 = 273 + 25 = 298 K
Gay-Lussac^' s Law:
P_1/T_1 = P_2/T_2
T2 = P_2/P_1 T1 = 310/285 x 298 = 324.1 K
T2 = 324.1 – 273 = 51.1 ℃
น.สสุกัญญา ไชยนะรา
รหัส5208104345
สาขา food-tech
5. Ten kilograms of saturated liquid water expands until T2 = 200 οC while the pressure remains constant at 500 kPa. Find W1-2.
ตอบลบSolution:
State 1: From Table B.1.2 @ P1 = 500 kPa; v1 = vf = 0.001093 m3/kg
State 2: T2 (200 οC ) > Tsat (151.86 οC) -----> Superheated vapor
From Table B.1.3 @ P2 = 500 kPa and T2 = 200 οC; v2 = 0.42492 m3/kg
W = m ∙ P (v2 - v1)
W = (10 kg) (500 kPa) (0.42492 - 0.001093) m3/kg |(1 N/m^2 )/(1 Pa)|(1 J)/(1 N∙m)
W = 2,119 kJ/kg
-----------------------------------------------------------------------------
นางสาวศิริวรรณ พิมพิสาร food-tech รหัส 5208104339
2. On a hot summer day, the air in a well-sealed room is circulated by a 0.5-hp fan driven by a 65 percent efficient motor, i.e., the motor delivers 65 percent of the power it receives to the fan. (Note that the motor delivers 0.5-hp of net shaft power to the fan.) The rate of energy supply from the fan-motor assembly to the room is
ตอบลบSolution:
Unit conversion: 1 hp ≈ 745.7 W
0.5-hp fan = (0.5)(745.7) = 372.85 W
65 % of the motor deliver ----> 372.85 W
100% of the motor ----> 372.85/65 x 100 = 573.6 W
นางสาวโสรญา แก่นจันทึก 5208104351 Food-tech
On a hot summer day, the air in a well-sealed room is circulated by a 0.5-hp fan driven by a 65 percent efficient motor, i.e., the motor delivers 65 percent of the power it receives to the fan. (Note that the motor delivers 0.5-hp of net shaft power to the fan.) The rate of energy supply from the fan-motor assembly to the room is
ตอบลบSolution:
Unit conversion: 1 hp ≈ 745.7 W
0.5-hp fan = (0.5)(745.7) = 372.85 W
65 % of the motor deliver ----> 372.85 W
100% of the motor ----> 372.85/65 x 100 = 573.6 W
นางสาว สิตานัน เผือดนอก
รหัส 5208104343
สาขา Food-Tech
จงคำนวณเอนโทรปีต่อโมลของตัวอย่างแก๊สนีออน (Neon) ที่ปริมาตรคง ที่ 500 K กำหนดให้เอนโทรปีเป็น 146.22 JK-1mol-1 ที่ 298 K (Cp,m=20.786 JK-1mol-1)
ตอบลบตรีลักษณ์ แสงอรุณ 5208104317 food
The pressure of an automobile tire is measured to be 190 kPa (gage) before a trip and 215 kPa (gage) after the trip at a location where an atmospheric pressure is 95 kPa. If the temperature of an air in the tire before the trip is 25 ℃, the air temperature after the trip is
ตอบลบSolution:
P_abs = Patm + Pgage
P1 = 95 + 190 = 285 kPa
P2 = 95 + 215 = 310 kPa
T1 = 273 + 25 = 298 K
Gay-Lussac s Law:
P_1/T_1 = P_2/T_2
T2 = P_2/P_1 T1 = 310/285 x 298 = 324.1 K
T2 = 324.1 – 273 = 51.1 ℃
นางสาว สิตานัน เผือดนอก
รหัส 5208104343
สาขา Food-Tech
4. A 120-V electric resistance heater draws 10 A. It operates for 10 minutes in a rigid volume. Calculate the work done on the air in the volume. (Note: The rate of doing work due to a potential difference V with a constant current of i is calculated as W ̇ = Vi.)
ตอบลบSolution:
In the instantaneous electrical power,
P (t) = I (t) ∙ V (t)
where
P (t) = the power in watts (J/s),
I (t) is the current in amperes,
V (t) is the potential difference across the component in volts
W = Power x time
W = I (t) ∙V (t) ∙ time
W = (10 A)(120 V)(10 min)|(60 sec)/(1 min)
W = 720,000 J or 720 kJ
นางาสาวกนกวรรณ มูลสาร 5208104351 สาขา Food-Tech
นางสาว สิตานัน เผือดนอก
ตอบลบรหัส 5208104343
สาขา Food-Tech
Estimate the difference in density between the inside and outside of a house in the winter when P = 100 kPa and Tinside = 20οC and Toutside = -20οC. (This difference leads to air exchange between the inside and outside.)
Solution:
m1 = ( P_1 V_1)/(RT_1 ) or ρ1 = ( P_1)/(RT_1 )
ρ inside = (100 kPa)/(((0.287 J)/(kg K))(293 K)) = 1.189 kg/m3
ρ outside = (100 kPa)/(((0.287 J)/(kg K))(253 K)) = 1.377 kg/m3
Δρ = 1.377 – 1.189 = 0.188 kg/m3
จงคำนวณการเปลี่ยนแปลงเอนโทรปี (∆°s) ของปฎิกิริยาตอ่ไปนี้ที่อุณหภูมิ 25°c
ตอบลบ2CO (g) + O2 (g) 2CO2(g)
∆s°rxn = [2s°(〖CO〗_(2)))]-[2s°(CO)+ s°(O_(2)) ]
=[2(213.6 〖J.k〗^(-1) ).〖mol〗^(-1) ]-[2(197.9 〖J.k〗^(-1) ).〖mol〗^(-1)+(205.0 〖J.k〗^(-1).〖mol〗^(-1) ) ]
= 〖-176.6 J.K〗^(-1)
ดังนั้นเมี่อ CO 2 mol ทำปฎิกิริยากับ O2 1 mol จะได้ CO2 2 mol
เอนโทรปีจะลดลง〖-176.6 J.K〗^(-1)
นางสาว สุดาวรรณ หนูน้อย
รหัส 5208104346
สาขา food tech
4. A 120-V electric resistance heater draws 10 A. It operates for 10 minutes in a rigid volume. Calculate the work done on the air in the volume. (Note: The rate of doing work due to a potential difference V with a constant current of i is calculated as W ̇ = Vi.)
ตอบลบSolution:
In the instantaneous electrical power,
P (t) = I (t) ∙ V (t)
where
P (t) = the power in watts (J/s),
I (t) is the current in amperes,
V (t) is the potential difference across the component in volts
W = Power x time
W = I (t) ∙V (t) ∙ time
W = (10 A)(120 V)(10 min)|(60 sec)/(1 min)
W = 720,000 J or 720 kJ
นางาสาวกนกวรรณ มูลสาร 5208104302 สาขา Food-Tech
จงคำนวณการเปลี่ยนแปลงเอนโทรปี (∆°s) ของปฎิกิริยาตอ่ไปนี้ที่อุณหภูมิ 25°c
ตอบลบ2CO (g) + O2 (g) 2CO2(g)
วิธีทำ
∆s°rxn = [2s°(CO2)-[2s°(CO)+ s°(O2)
=[2(213.6 J.k mol -[2(197.9 J.k)mol.+(205.0 J.k) mol .
= 〖-176.6 J.K〗mol
ดังนั้นเมี่อ CO 2 mol ทำปฎิกิริยากับ O2 1 mol จะได้ CO2 2 mol
เอนโทรปีจะลดลง-176.6 J.k mol
นางสาว สุดาวรรณ หนูน้อย
รหัส 5208104346
food tech
3. In a heating system, cold outdoor air at 10 oC flowing at a rate of 6 kg/min is mixed adiabatically with heated air at 70 oC flowing at a rate of 3 kg/min. The exit temperature of the mixture is
ตอบลบFind: Tmixture, e = ?
Cold air: Tcold air, i = 10oC, m ̇_(cold air )=6 kg/min
Heated air: Theated air, i = 70 oC, m ̇_(heated air )=3 kg/min
Solution:
Table A7.1: air @ 10˚C or 283 K, h = 283.39 kJ/kg
air @ 70˚C or 343 K, h = 343.70 kJ/kg
Energy Balance: ∑m_i h_i = ∑m_e h_e
(6 )(283.39 ) + (3 )(343.70) = (9 kg/min)(h mixture, e )
h mixture, e = 303.49 kJ/kg
Table A7.1 @ h mixture, e = 303.49 kJ/kg:
T mixture, e ≈ 303 K or 30˚C
นางสาวอโนชา วรรณทอง รหัส 5208104353
น้ำมวล 1 g มีปริมาตร 1 cm^3 กลาบเป็นน้ำ 1671 cm^3 เมื่อเดือดที่ความดันเท่ากับ 1.013x105 Pa ความร้อนแฝงจำเพาะของน้ำกลายเป็นไอที่ความดัน 2.256x106 J/Kg จงคำนวณหางานภายนอกและพลังงานภายใน
ตอบลบวิธทำ
จากสมการภายนอก : w = p(Vv -VL)
= 1.013 x 10^5 x (1671-1)
= 169 J
หาพลังงานภายใน : = mL-P(Vv -VL)
= (10^-3 x 2.256x106) -169
= 2087 J
นางสาวช่อทิพย์ทิฉลาด
รหัส 5208104308
สาขา FOOD-TECH
น.ส.ปทุมรัตน์ ข้างจวง รหัส 5208104324 สาขา Food-Tech
ตอบลบRefrigerant-134a (R-134a)is compressed by a compressor from the saturated vapor state at 0.14 MPa to 1.2 MPa and 70oC at a rate of 0.108 kg/s. The refrigerant is cooled at a rate of 1.10 kJ/s during compression. The power input to the compressor is
Find: Power, input = ?
R-134a as working fluid
m ̇=0.108 kg/s, Q ̇_cool = 1.10 kJ/s
State 1: x1 = 1, P1 = 140 kPa
State 2: P2 = 1200 kPa, T2 = 70 oC
Solution:
Table B.5.1 @ x1 = 1, P1 = 140 kPa: h1 = 386.7 kJ/kg (Interpolation)
@ P2 = 1200 kPa, T2 = 70 oC: h2 = 449.18 kJ/kg
W ̇=m ̇(h_1- h_2)
= (0.108 kg)/s|(449.18-386.7)kJ/kg|1h/(3600 s)
= 6.7 kJ/s
Powerinput = W ̇-Q ̇_cool = (6.7 + 1.1) kJ/s = 7.8 kW
2. A 300-m3 rigid tank is filled with saturated liquid-vapor mixture of water at 200 kPa. If 25 percent of the mass is liquid and 75 percent of the mass is vapor, the total mass in the tank is
ตอบลบSolution:
v = ( V)/m - - - (1)
v = m_f/m vf + m_f/m vg - - - (2)
From Table B.1.2 @ P = 200 kPa : vf = 0.001061 m3/kg, vg = 0.88573 m3/kg
(1) = (2); 300/m = 0.25 (0.001061) + 0.75 (0.88573)
m = 451.4 ≈ 451 kg
นางสาวหทัยรัตน์ พงประยูรณ์ รหัส 5208104352
ถ้าความร้อน 3200 จูล ไหลจากแหล่งความร้อนที่ 500K ไปยังแหล่งความร้อน 300K ผ่านลวดตัวนำโลหะ จงหาการเปลี่ยนแปลง
ตอบลบของเอนโทรปีของ
1.1 แหล่งความร้อนอุณหภูมิสูง
1.2 แหล่งความร้อนอุณหภูมิต่ำ
1.3 ลวดโลหะ
1.4 จักรวาล
อาจารย์ค่ะ..นู่เอาอันนี้นร้าค้า..หาเจอแต่โจทย์ค้า..
น.ส.ปทุมรัตน์ ข้างจวง รหัส 5208104324 สาขา Food-Tech
ทองแดงและอลูมิเนียมมีมวล 1kg เทากันอยูที่อุณหภูมิเริ่มตนเทากันที่ 250c เมื่อไดรับพลังงาน
ตอบลบเพิ่มขึ้น 1000 J เทากัน โลหะทั้งสองจะมีอุณหภูมิตางกันเทาใด ความจุความรอนจําเพาะดูตามตาราง
Substance c in J/(kg-C)
aluminum 900
copper 387
iron 452
lead 128
human body 3500
water 4186
ice 2000
วิธีทำ
For alu min um
Q= cm∆T = 900J/kg/⁰ c (1kg) ∆T=1000J
∆T =1000/900=1.1 ⁰ c
For copper
Q = cm∆T =387J/kg/⁰ c (1kg) ∆T=1000J
∆ T= 1000/387 = 2.6 ⁰ c
นางสาว ดวงกมล น้อมจันทึก
5208104316 food tech
โจทย์ จงคำนวณหางานของก๊าซ 1 โมล เมื่อขยายตัวเป็น 2 เท่าที่ 298 K
ตอบลบวิธีทำ จากโจทย์กำหนดให้ n = 1 โมล , T = 298 K
และก๊าซขยายตัวเป็น 2 เท่า คือ Vf Vi
แทนค่า W = nRT In ( Vf / Vi)
W = (1)(8.314)(298)(In 2Vi /Vi)
W = 1717.32 J
นางสาว กนกพร เตชะวัน รหัส 5208104301 Food-Tech
4. Steam expands in a turbine from 4 MPa and 500 oC to 0.5 MPa and 250 oC at a rate of 1350 kg/h. Heat is lost from the turbine at a rate of 25 kJ during the process. The power output of the turbine is
ตอบลบFind: Power, output = ?
Steam as working fluid
m ̇=1350 kg/h, Q ̇_lost = 25 kJ/s
State 1: P1 = 4 MPa, T1 = 500 oC
State 2: P2 = 0.5 MPa, T2 = 250 oC
Solution:
Table B.1.3 @ P1 = 4.0 MPa and T1 = 500 oC: h1 = 3445.21 kJ/kg
@ P2 = 0.5 MPa and T2 = 250 oC: h2 = 2960.68 kJ/kg
W ̇=m ̇(h_1- h_2)
= (1350 kg)/h|(3445.21-2960.68)kJ/kg|1h/(3600s)
= 181.7 kJ/s
Power output = W ̇-Q ̇_lost = (181.7 - 25) kJ/s = 156.7 kJ/s
≈ 157 kW
นางสาว อรอินทร์ สาลีรัมย์ 5208104354 Food tech
3. In a heating system, cold outdoor air at 10 oC flowing at a rate of 6 kg/min is mixed adiabatically with heated air at 70 oC flowing at a rate of 3 kg/min. The exit temperature of the mixture is
ตอบลบFind: Tmixture, e = ?
Cold air: Tcold air, i = 10oC, m ̇_(cold air )=6 kg/min
Heated air: Theated air, i = 70 oC, m ̇_(heated air )=3 kg/min
Solution:
Table A7.1: air @ 10˚C or 283 K, h = 283.39 kJ/kg
air @ 70˚C or 343 K, h = 343.70 kJ/kg
Energy Balance: ∑m_i h_i = ∑m_e h_e
(6 )(283.39 ) + (3 )(343.70) = (9 kg/min)(h mixture, e )
h mixture, e = 303.49 kJ/kg
Table A7.1 @ h mixture, e = 303.49 kJ/kg:
T mixture, e ≈ 303 K or 30˚C
นางสาว ณัชชา ชลนพ 5208104312 Food tech
4. A 120-V electric resistance heater draws 10 A. It operates for 10 minutes in a rigid volume. Calculate the work done on the air in the volume. (Note: The rate of doing work due to a potential difference V with a constant current of i is calculated as W ̇ = Vi.)
ตอบลบSolution:
In the instantaneous electrical power,
P (t) = I (t) ∙ V (t)
where
P (t) = the power in watts (J/s),
I (t) is the current in amperes,
V (t) is the potential difference across the component in volts
W = Power x time
W = I (t) ∙V (t) ∙ time
W = (10 A)(120 V)(10 min)|(60 sec)/(1 min)
W = 720,000 J or 720 kJ
นางสาวบุศรินทร์ อุตสินธุ์ 5208104323 food tech
A mass of 5 kg of saturated liquid-vapor mixture of water is contained in a piston-cylinder
ตอบลบDevice at 125 kPa. Initially, 2 kg of the water is in the liquid phase and the rest is in the vapor
Phase. Heat is now transferred to the water, and the piston, which is resting on a set of stops,
Starts moving when the pressure inside reaches 300 kPa. Heat transfer continues until the total
Volume increases by 20 percent. Determine
(a) the initial and final temperatures, (b) the mass of liquid water when the piston first starts
Moving, and (c) the work done during this process. Also, show the process on a P-v diagram
(a.) พิจารณาน้ำภายในกระบอกสูบเป็นระบบปิด เริ่มต้นน้ำสภาวะเป็นของผสมอิ่มตัวทีความดัน 125 KPa. อุณหภูมิเริ่มต้นคือ
T1 = Tsat @ 125 KPa. = 105.99 องศาเซลเซียส
ปริมาตรทั้งหมดของระบบ คือ
V1 = mfVf + mgVg -----> V1 = ( 2x0.001065 ) + (3x0.7706)
= 2.415281136 m3
และ V3 = 2.898337363 m3/5 kg. = 0.5796674726 m3/kg.
สภาวะที่ 3 : P3 = 300 KPa , V3 = 0.5796674726 m3/kg.
จากตาราง A-5 และการเทียบค่าในระหว่างช่วงได้
T3 = ?
(b.) เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ P2 = 300 KPa. และ V2 = V1 = 2.415281136 m3
ปริมาตรจำเพาะที่สภาวะที่ 2 คือ
V2 = V2/m = 2.415281136 m3/5 kg. = 0.4831 m3/kg.
จะเห็นว่า V2 มากกว่า Vg = 0.6058 m3/kg.
สภาวะที่ 2 นี้มีน้ำ มีสภาวะเป็น Superheated Vapor จะไม่มีน้ำที่เป็นของเหลว
(c.) ในระหว่าง 1-2 ปริมาตรคงที่ ( V1 = V2 ) งานขยายตัว Wb = 0
กระบวนการ 2-3 เป็นความดันคงที่ คือ
Wb = 2∫3Pdv = P2 ( V3 - V2)
Wb = ( 300 KPa. ) ( 2.898837363 - 2.415281136 ) m3
[1 KJ./1 KPa.m3]
W2 = 144.9168681 KJ.
นางสาวไพรวัลย์ บุญเทียน รหัส 5208104331
FOOD-TECH
ก๊าซ Ar 0.020 mol ขยายตัวแบบ reversible adiabatic expansion ที่
ตอบลบ25 oC จาก 0.5L เป็น 1.0L จงหาอุณหภูมิสุดท้ายและงานที่เกิดจากการขยายตัวของก๊าซ กำหนดให้ CV,m (Ar)= 12.48 J K-1 mol-1
วิธีทำ
Tf = Ti(Vi/Vf)1/c ; c= Cv,m/R
=(12.48JK-1 mol-1)/(8.3145 JK-1 mol-1)
Tf = (298K)x(0.5L//1.0L)1/1.501 = 188K
Wad = CvΔT = (0.020mol)( 12.48JK-1 mol-1)(188K -298K)
= -27 J
นางสาวสุกัญญา ขาวเเจ้ง
5208104344 สาขา food-tech
แมกนีเซียม ( Mg) หนัก 0.1375 g เผาไหม้ในแคลริมิเตอร์ปริมาตรคงที่ซึ่งมีความจุความร้อน 1769 J/°C มีน้ำบรรจุอยู่ 300 g พบว่าอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1.126°C จงคำนวณปริมาณความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้แมกนีเซียม ( Mg )ในหน่วย kJ/m
ตอบลบกำหนดให้ Ccal = 4.18 J.C-1.mol-1, M = 24.31 g /mol
Q = Mw SwΔT+ Ccal ΔT
= 300 g (4.18 J.C-1.mol-1) (1.126°C) + (1,769 J/°C) (1.126°C)
= 3404 J
= 3.404 kJ
ถ้า Mg 1 mol Q = 3.404 kJ / 0.1375 g × 24.31 g / mol
= 602 kJ
ดังนั้นปริมาณความร้อนจากการเผาไหม้แมกนีเซียม( Mg) 1 mol เท่ากับ 602 kJ
นางสาวกาญจนา รำไพบิน
5208104303 food-tech
ปล่อยก้อนน้ำแข็งมวล 0.50 kg อุณหภูมิ –10 0C ลงในน้ำ 3 kg อุณหภูมิ 20 0C จงหา
ตอบลบสถานะและอุณหภูมิสุดท้ายของของผสมนี้
กำหนดให้ ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำแข็ง ci เท่ากับ 0.50 kcal/kg 0C
ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำ cw เท่ากับ 1 kcal/kg 0C
ความร้อนแฝงจำเพาะของการหลอมเหลว(L) เท่ากับ 80 kcal/kg
วิธีทำ จากโจทย์กำหนดให้ มวลน้ำแข็ง mI = 0.50 kg มวลของน้ำ mw = 3 kg
อุณหภูมิเริ่มต้นของน้ำแข็ง ti = -100C
อุณหภูมิเริ่มต้นของน้ำ tw = 20 0C
พลังงานความร้อนที่เพิ่ม = พลังงานความร้อนที่ลด
Qเพิ่ม = Qลด
miciΔt + mL + mwcwΔt = McwΔt
(0.5kg)( 0.5 kcal/kg0C)(0-(-10)0C) + (0.5kg)(80kcal/kg)+(0.5kg)(1 kcal/kg0C)(( tf-0) 0C)
= (3kg)( (1 kcal/kg 0C)(( 20- tf) 0C)
2.5 + 40 + 0.5 tf = 60 – 3 tf
tf = 5 0C
นางสาวศิริลักษณ์ การะภักดี
รหัส528104338
food-tech
จงคำนวณหาการเปลี่ยนแปลงเอนโทรปี (∆s˚)ของปฏิกิริยาต่อไปนี้ที่อุณหภูมิ 25˚C
ตอบลบ3O₂ (g) 2O₃(g)
วิธีทำ (∆s˚) = [2 s˚ (O₃)] - [3 s˚ (O₂)]
= [(2 mol) ( 237.6 J.K⁻¹.mol⁻¹)] - [(3 mol) ( 205.0 J.K⁻¹.mol⁻¹)]
= - 139.8 J.K⁻¹
ดังนั้น เมื่อ O₂ 3 mol รวมตัวกันให้ O₃ 2 mol จะมีเอนโทรปีจะลดลง 139.8 J.K⁻¹
นางสาวฐิติรัตน์ บริสุทธิ์ รหัส 5208104311
food-tech
นางสาว น้ำฝน พูลสวัสดิ์ รหัส 5208104322 food-tech
ตอบลบระบบซึ่งมีปริมาตร 25.00 L ดูดกลืนความร้อน 1.00 kJ
จงคำนวณ ∆U สำหรับระบบ ถ้า
ก)ความร้อนถูกดูดกลืนที่ปริมาตรคงที่
ข)ระบบขยายตัวต้านความดันคงที่ 1.00 atm จนมีปริมาตร 28.95 L
วิธีทำ ก. ∆V = 0
W = 0
∆U = -qv
= 1.00 kJ
ข. V1 = 25.00 L , V2 = 28.95 L
Pext = 1.00 atm
W = -Pext ∆V
= -(1.00atm)(28.95L- 25.00 L)
= -3.95 L atm 101.3 J
∆U = q + w
= 1.000 kJ –0.400 kJ
= -0.600 kJ
กระติกน้ำใบหนึ่งมีน้ำ 150 กรัม ที่ 40C บรรจุอยู่ เอาชิ้นโลหะมวล 90 กรัม ที่
ตอบลบ1000C ใส่ลงไป หลังจากถึงสภาพสมดุลแล้ว อุณหภูมิของน้ำและโลหะเท่ากับ 210C 0 ถ้าไม่มีการ
สูญเสียความร้อนให้กับกระติก ให้ ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำมีค่า 1cal/g.0C จงหา
ก. ปริมาณความร้อนที่โลหะคายออกมา
ข. ความจุความร้อนจำเพาะของโลหะ
วิธีทำ
ก. เพราะว่าไม่มีการสูญเสียความร้อน ดังนั้นปริมาณความร้อนที่โลหะคายออกมามีค่าเท่ากับ
ปริมาณความร้อนที่น้ำรับเข้าไปในการเปลี่ยนจาก 40C เป็น 210C ดังนั้น
Qคาย = Qรับ
= (mcΔt )น้ำ
= (150g)(1cal/g.0C)(210C – 40C)
= 2550 cal ตอบ
ข. หาความจุความร้อนจำเพาะของโลหะ จาก
Q = (mcΔt )โลหะ
2550 cal = (90g)cโลหะ(1000C – 40C)
cโลหะ = 0.36 cal/g.0C ตอบ
นางสาวพิมพิไล โกตะมะ
รหัส5208104330
โจทย์ น้ำมวล 1 กรัม มีปริมาตร 1 cm3 กลายเป็นไอน้ำ 1,671 cm3 เมื่อเดือดที่ความดัน 1.013×105 Pa ความร้อนแฝงจำเพาะของการกลายเป็นไอที่ความดันนี้ คือ 2.256 ×106 J/Kg จงคำนวณหา งานภายนอกและพลังงานภายในที่เพิ่มขึ้น
ตอบลบวิธีทำ จากสมการงานภายนอก
W = P (VV - VL)
= (1.013×105 Pa)(1,671-1 cm3) = 169 J
และพลังงานภายใน
∆U = mL-P(VV-VL)
= (10-3)( 2.256 ×106 J/Kg)-169 J = 2,087 J
นางสาว ชุติมา ใจดื่ม
รหัส 5208104310
One hundred people are in a 10 m x 20 m x 3 m meeting room when the air conditioning fails. Estimate the temperature increase if it is off for 15 min. Each person emits 400 kJ/hr of heat and the lights add 300 W of energy. Neglect all other forms of energy input. (mair = 723 kg, Cv,air = 0.717 kJ/kg⋅K)
ตอบลบSolution:
E people = 100 x 400 = 40,000 kJ/hr
∆E = Epeople + Elights
= (40,000 kJ)/hr |1hr/(3600 s)| 1000J/(1 kJ) + 300 J/s
= 11,411 J/s
∆U = ∆E = 11.41 kJ/s
∆U = mCv∆T
∆T = ∆U/(mC_v )
=(11.41 kJ/s)/((723 kg) (0.717 kJ/kg∙K))
= 0.022 K/s (900 s)
= 19.8 K ≈ 20 K or 20 οC
นางสาว บุศรินทร์ อุตสินธุ์
รหัส 5208104323
น้ำมวล 1 g มีปริมาตร 1 cm3 กลายเป็นไอน้ำ 1671 cm3 เมื่อเดือดที่ความดันเท่ากับ 1.013×105 Pa ความร้อนแฝงจำเพาะของการกลายเป็นไอที่ความดันนี้ คือ 2.256×106 J/kg จงคำนวณหางานภายนอกและพลังงานภายในที่เพิ่มขึ้น
ตอบลบวิธีทำ จากสมการงานภายนอก
W = P(Vv – VL)
= 1.013×105 ×(1671-1) = 169 J ตอบ
และพลังงานภายใน
∆U = mL - P(Vv – VL)
= 10-3×2.256×106)–169 = 2087J ตอบ
Ten kilograms of saturated liquid water expands until T2 = 200 οC while the pressure remains constant at 500 kPa. Find W1-2.
ตอบลบSolution:
State 1: From Table B.1.2 @ P1 = 500 kPa; v1 = vf = 0.001093 m3/kg
State 2: T2 (200 οC ) > Tsat (151.86 οC) -----> Superheated vapor
From Table B.1.3 @ P2 = 500 kPa and T2 = 200 οC; v2 = 0.42492 m3/kg
W = m ∙ P (v2 - v1)
W = (10 kg) (500 kPa) (0.42492 - 0.001093) m3/kg |(1 N/m^2 )/(1 Pa)|(1 J)/(1 N∙m)
W = 2,119 kJ/kg
นางสาววรมน เทียมเมือง
รหัส 5208104336
Food-tech
ก๊าซอุดมคติ2 kg มวลโมเลกุล M = 28 ถูกทำให้ร้อนจาก 400K เป็น 900K จงหา
ตอบลบการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปี(ΔH) และ การเปลี่ยนแปลงพลังงานภายใน (ΔU)
ถ้า CP = 1.0416 kJ/kg.K และ CV = 0.7448 kJ/kg.K
วิธีทำ CP0 คงที่ h2–h1 = Cp0(T2-T1)
m(h2-h1) = mCp0(T2-T1)
H2-H1 = mCp0(T2-T1)
∆H = 2kg ×1.0416kJ/(kg∙K)(900-400)K
∆H = 1041.6kJ ตอบ
Cv0 คงที่ u2-u1 = Cvo(T2-T1)
m(u2-u1) = mCvo(T2-T1)
U2-U1 = mCvo(T2-T1)
∆U =2kg×0.7448 kJ/(kg∙K)(900-400)K
∆U = 744.8 kJ ตอบ
นางสาว จันทร์ทิมา เสลาคุณ
รหัส 5208104305
อากาศที่ความดัน 2.2 bar อยู่ในถังปิดสนิทปริมาตร 4.5 m3 อุณหภูมิ300 K
ตอบลบได้รับความร้อนทำให้พลังงานภายในเพิ่มขึ้น 1350 kJ จงหาอุณหภูมิของอากาศที่
สภาวะหลังจากได้รับความร้อน
กำหนด CV = 0.7166 kJ/kg.K และ R = 0.287 kJ/kg.K
วิธีทำ m = PV/RT
= 2.2 bar x 100 k.pa/bar x 4.5 m3
0.287 kJ/kg.K x 300 K
= 11.49
จาก U2-U1 = mCv0 (T2-T1)
1350 kJ = 11.49 kg x 0.7166 kJ/kg.K (T2-300K)
T2 = 463.96 K
นางสาวรุ่งภา เขียวพรม สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการอาหาร
รหัส 5208104335