greekgohan
Εκκολαπτόμενο μέλος
Ο Κωστας αυτή τη στιγμή δεν είναι συνδεδεμένος. Είναι 31 ετών, Πτυχιούχος και μας γράφει από Αθήνα (Αττική). Έχει γράψει 372 μηνύματα.

26-04-13

02:11
Σε λιγη ωρα θα postarei την λυση ο Dias,μην φοβασαι...Λοιπόν, για να πω κι εγώ να γελάσουμε... :
Φυσική θα έβαζα αυτό το θέμα: (εκτός ύλης θα μου πείτε, και θα γελάσω,, στερεό σώμα...)
Ένας εξωλέμβιος κινητήρας εσωτερικής καύσης για σκάφος, λειτουργεί με έναν θερμοδυναμικό κύκλο. Στους κινητήρες εσωτερικής καύσης της εποχής μας ο κύκλος «ολοκληρώνεται σε τέσσερις χρόνους» για κάθε κύλινδρο (εξ’ ου και η ονομασία τετράχρονος κινητήρας - οι τέσσερις χρόνοι «είσοδος - συμπίεση – έκρηξη - έξοδος» για τον τετράχρονο κινητήρα). Ωστόσο την αρχή έκαναν οι «δίχρονοι κινητήρες» (οι οποίοι καταργήθηκαν σταδιακά με εξαίρεση ακόμα τις εξωλέμβιες μηχανές - καθώς έκαιγαν μαζί με βενζίνη και λάδι , ρύπαιναν και άφηναν μέρος της βενζίνης τους άκαυτη --> Ωστόσο είχαν λόγω κατασκευής υψηλές αποδόσεις, και ροπές , όπως θα διαπιστώσετε και από αυτήν την άσκηση). Μια δίχρονη εξακύλινδρη εξωλέμβια μηχανή λοιπόν, λειτουργεί με μια θερμοδυναμική διάταξη που αναπαριστάται προσεγγιστικά (για λόγους ευκολίας της άσκησης) με μια ισόχωρη θέρμανση της αρχικής ποσότητας αερίου που υπάρχει στους κινητήρες , μια αδιαβατική εκτόνωση (με την έκρηξη), μια ισόχωρη ψύξη και μια αδιαβατική συμπίεση (κύκλος Otto). Το συνολικό έργο που παράγεται από τη διάταξη, μέσω γραναζιών (υπάρχει μια επιπλέον απώλεια της τάξης του 10% σε παλιές μηχανές) αξιοποιείται τελικώς προς κίνηση της προπέλας στο «πόδι» της μηχανής. Επίσης δίνεται πως ο παραπάνω θερμοδυναμικός κύκλος, έχει απόδοση ίση με το 70% του θερμοδυναμικού κύκλου Carnot. Για την συγκεκριμένη λοιπόν εξωλέμβια ισχύει πως μετά το πέρας της αρχικής ισόχωρης θέρμανσης η θερμοκρασία είναι ίση με 850oC . Επίσης δίνεται πως αν η συγκεκριμένη διάταξη λειτουργούσε με κύκλο Carnot (για τον οποίον να ισχύει πως «κινείται» στα ίδια «ακραία» πλαίσια θερμοκρασιών με τον παραπάνω κύκλο Otto , ώστε να ισχύει εξ’ άλλου η ίδια διάταξη με άλλη εφαρμογή κύκλου) τότε η ισόθερμη αντιστρεπτή εκτόνωση του κύκλου θα εκκινούσε από μια θερμοκρασία 60οC.
Tη στιγμή λοιπόν που ξεκινά η εκτόνωση μέσα στον κάθε κύλινδρο, η πίεση είναι ίση με 240psi και το αέριο καταλαμβάνει μόλις το 1/5 του όγκου του κυλίνδρου ενώ τη στιγμή που ολοκληρώνεται, η πίεση αγγίζει μέσα στον κύλινδρο τα 40psi. Επίσης μετά την ολοκλήρωση της ισόχωρης ψύξης, η πίεση στον κύλινδρο πέφτει στα 15psi, ενώ μετά την ολοκλήρωση της συμπίεσης του κυλίνδρου, η πίεση στο εσωτερικό του αγγίζει τα 85.43psi.
Αν δίνεται πως η εξωλέμβια αυτή μηχανή είναι 1723 κυβικών, τότε:
1)Να βρεθεί ο συντελεστής απόδοσης της θερμικής μηχανής.
2)Να βρεθεί η ιπποδύναμη της μηχανής , καθώς και η ισχύς που τελικά αξιοποιείται στην προπέλα.
3) Αν η παραπάνω μηχανή, είναι εγκατεστημένη σε ένα σκάφος μάζας 1253 kg, το οποίο ξεκινάει από την ηρεμία και μέσα σε 10sec και αποκτά την τελική του ταχύτητα , να βρείτε πόση παραπανίσια «μάζα» το φορτώσαμε αν μέσα στον ίδιο χρόνο το σκάφος έπιασε την ταχύτητα των 44.8mph. Δίνεται ο συντελεστής υδροδυναμικότητας (σαν συντελεστή τριβής να τον χρησιμοποιήσετε του σκάφους ) ίσος με 3/4. Καθώς και ότι το σκάφος έπιασε την τελική του ταχύτητα αφού πρώτα διένυσε διάστημα 31.92 m.
(Δίνονται: 1 hp (horsepower) = 0, 73 kW , R=0.082 L*atm/K*mol, Στους υπολογισμούς σας να αντιμετωπίσετε το καύσιμο ως «ιδανικό αέριο», ο κυβισμός δίνεται σε CC (Cubin Centimeters), 1psi =0.0689 bars, 1mile=1.6 meter . Να θεωρήσετε ότι ο χρόνος συμπίεσης και έκρηξης είναι της τάξης του 1.24*10^-5 sec)
Σημείωση: Το μήνυμα αυτό γράφτηκε 11 χρόνια πριν. Ο συντάκτης του πιθανόν να έχει αλλάξει απόψεις έκτοτε.