Bài tập về không khí ẩm

Các bài tập dưới đây giúp bạn thực hành những kiến thức thu thập trong chương "Không khí ẩm". Mỗi bài tập hay câu hỏi đều chừa sẵn một ô trống (ô kết quả) để bạn ghi kết quả. Lưu ý là bạn không ghi đơn vị vào ô này và số liệu ghi vào tương ứng với đơn vị ở câu hỏi. Sau khi điền xong bạn kích vào nút "Kết quả". Nếu kết quả đúng, ô kết quả sẽ có đường viền màu xanh lá cây và bên cạnh ô này có dấu "V" xanh lá cây. Nếu kết quả chưa đúng, ô kết quả có đường viền màu đỏ và bên cạnh có dấu "X" màu đỏ. Bạn có thể xóa bỏ kết quả bằng cách kích vào nút "Thử lại".

Các bài tập có lời giải đi kèm nhưng ở dạng ẩn. Để hiện lời giải, bạn kích chuột vào ô "Lời giải" màu xanh dương nhạt. Bạn chỉ nên dùng nó để kiểm tra sau khi đã giải xong, hoặc gặp những bài quá khó, không nên lạm dụng phần lời giải này.

Chúc bạn ôn tập tốt.

Bài tập 1

 

Trong một quá trình sấy, người ta sử dụng khí trời ở 30ºC và ẩm độ tương đối là 60%. Không khí này được gia nhiệt đến 60ºC, đưa qua buồng sấy và rời khỏi nơi này ở 40ºC.

1. Bằng cách tính toán (không sử dụng giản đồ trắc ẩm) hãy xác định các thông số và điền thêm vào những vị trí còn thiếu trong bảng dưới đây:

Thông số Trạng thái 1 Trạng thái 2 Trạng thái 3
`t` (ºC) 30 60 40
`varphi` (%) 60    
`d` (kg/kg k)      
`h` (kJ/kg k)      




Lời giải

Điểm 1

Áp suất hơi nước bão hòa ở 30ºC là : `p_(bh1) = 0,04241\ "bar"` (Phụ lục 5.1)

Nên : `p_(n1) = varphi_1\ p_(bh1) = 0,6xx0,04241 = 0,02545\ "bar"`

Vậy : `d_1 = 0,622\ p_(n1) = 0,622xx0,02545 = 0,01583\ "kg/kg k"`

Và : `h_1 = t_1 + d_1 (2500 + 2 t_1) = 30 + {0,01583xx[2500 + (2xx30)]}`

    `h_1 = 70,52\ "kJ/kg"`

Điểm 2

Ta biết rằng trong giai đoạn gia nhiệt, độ chứa hơi của không khí không thay đổi nên:

    `d_2 = d_1 = 0,01583\ "kg/kg k"`

    `p_(n2) = p_(n1) = 0,02545\ "bar"`

Ở 60ºC thì   `p_(bh2) = 0,19917\ "bar"` (Phụ lục 5.1)

Nên :   `varphi_2=p_(n2)/p_(bh2)=(0,02545)/(0,19917)=0,1278`   (hay 12,78%)

Và : `h_2 = t_2 + d_2 (2500 + 2 t_2) = 60 + {0,01583xx[2500 + (2 × 70)]}`

    `h_2 = 101,79\ "kJ/kg"`

Điểm 3

Trong giai đoạn sấy, entanpy không đổi nên :

    `h_3 = h_2 = 101,79\ "kJ/kg k"`

Từ   `h_3 = t_3 + d_3 (2500 + 2 t_3)`, ta suy ra :

    `d_3=(h_3-t_3)/(2500+2t_3)=(101,79-40)/(2500+(2xx40))=0,02395\ "kg/kg k"`

Mặt khác :   `p_(n3)=d_3/(0,622)=(0,02395)/(0,622)=0,0385\ "bar"`

Áp suất hơi nước bão hòa ở 40ºC là : `p_(bh3) = 0,07375\ "bar"` (Phụ lục 5.1)

Nên :   `varphi_3=p_(n3)/p_(bh3)=(0,0385)/(0,07375)=0,522`   (hay 52,2%)


2. Xác định lượng nhiệt và không khí cần cung cấp để lấy đi 1 kg nước từ vật sấy.

Lời giải

Để lấy đi 1 kg nước từ vật sấy, thì :

  • Lượng không khí khô cần dùng :
     `M_k=1/(d_3-d_1)=1/(0,02395-0,01583)=123,2\ "kg/kg n"`
  • Lượng không khí ẩm cần dùng :
     `M = M_k(1 + d_1) = 123,2xx(1 + 0,01583) = 125,1 "kg/kg n"`
  • Lượng nhiệt cần cung cấp :
     `Q = M_k(h_2 - h_1) = 123,2xx(101,79 - 70,52) = 3852\ "kJ/kg n"`

Bài tập 2

 

Không khí ở 33ºC và ẩm độ tương đối 80% được thổi qua dàn lạnh (bộ bốc hơi) của một thiết bị lạnh và rời khỏi nơi này ở 24ºC.

1. Nhiệt độ điểm sương của quá trình này là bao nhiêu?

Lời giải

Sử dụng đồ thị trắc ẩm, ta có   `t_S = 29`ºC.


2. Thiết bị lạnh này có hệ số làm lạnh là 5,5 và động cơ dùng để kéo máy nén của thiết bị này có công suất là 2,2 kW. Hỏi mỗi giờ thiết bị này lấy đi được bao nhiêu kg nước từ không khí ?

Lời giải

Với mỗi kg không khí khô, lượng nước ngưng tụ là  `Delta d = d_1 - d_2`.

Sử dụng giản đồ không khí ẩm ta có :  `d_1 = 0,026\ "kg/kg k"` ; `d_2 = 0,019\ "kg/kg k"`

Vậy : `Delta d = 0,026 - 0,019 = 0,007\ "kg/kg k"`

Lượng nhiệt cần lấy đi tử mỗi kg không khí khô là  `Delta h = h_2 - h_1`.

Sử dụng giản đồ không khí ẩm ta có :  `h_1 = 100\ "kJ/kg k"` ; `h_2 = 72,5\ "kJ/kg k"`

Vậy : `Delta h = 72,5 - 100 = - 27,5\ "kJ/kg k"`

Từ định nghĩa của hệ số làm lạnh :   `epsilon=|q_1/w|=|Q_1/W|`   thì   `|Q|=epsilon|W|`

Do đó lượng nhiệt mà thiết bị lạnh này có thể lấy khỏi không khí là:

   `|Q| = 5,5xx2,2xx3600 = 43.560\ "kJ"`

Do đó khối lượng không khí khô mà thiết bị này có thể xử lý mỗi giờ là:

    `M_k=|Q/(Delta h)|=43.560/(27,5)=1584\ "kg"`

Vậy lượng nước thiết bị này lấy đi khỏi không khí trong mỗi giờ là:

    `Delta M_n = M_k Delta d = 1584xx0,007 = 11,09\ "kg"`




Trang web này được cập nhật lần cuối ngày 17/12/2018