Errata en aanvullingen bij Toegepaste Energieleer - sdu.nl · Errata Energieleer – 2/17 –...

Errata en aanvullingen bij Toegepaste Energieleer 1e druk 2005, ISBN 90 395 2301 0

Inhoud Theorie .................................................................................................................................1

Hoofdstuk 2 Energievormen .............................................................................................1 Hoofdstuk 3 Toestandsgrootheden en stofeigenschappen.................................................1 Hoofdstuk 5 Gesloten systemen........................................................................................2 Hoofdstuk 6 Theoretische kringprocessen ........................................................................2 Hoofdstuk 7 Open systemen .............................................................................................3 Hoofdstuk 8 Niet-omkeerbaarheden .................................................................................3 Hoofdstuk 9 Werkelijke kringprocessen...........................................................................5 Hoofdstuk 10 Wrijvingsloze onsamendrukbare stroming.................................................5 Hoofdstuk 11 Wrijvingsloze gasstroming.........................................................................6 Hoofdstuk 12 Stroming met weerstand.............................................................................7 Hoofdstuk 13 Stationair warmtetransport .........................................................................7 Hoofdstuk 14 Instationair warmtetransport.......................................................................9 Hoofdstuk 15 Warmteoverdracht door convectie ...........................................................10 Hoofdstuk 16 Warmteoverdracht door straling...............................................................11

Opgaven .............................................................................................................................13 Hoofdstuk 2 Energievormen ...........................................................................................13 Hoofdstuk 3 Toestandsgrootheden en stofeigenschappen...............................................13 Hoofdstuk 6 Theoretische kringprocessen ......................................................................13 Hoofdstuk 7 Open systemen ...........................................................................................13 Hoofdstuk 8 Niet-omkeerbaarheden ...............................................................................13 Hoofdstuk 10 Wrijvingsloze onsamendrukbare stroming...............................................14 Hoofdstuk 11 Wrijvingsloze gasstroming.......................................................................14 Hoofdstuk 12 Stroming met weerstand...........................................................................14 Hoofdstuk 13 Stationair warmtetransport .......................................................................14 Hoofdstuk 14 Instationair warmtetransport.....................................................................14 Hoofdstuk 15 Warmteoverdracht door convectie ...........................................................14

Antwoorden .......................................................................................................................16 Hoofdstuk 2 Energievormen ...........................................................................................16 Hoofdstuk 3 Toestandsgrootheden en stofeigenschappen...............................................16 Hoofdstuk 5 Gesloten systemen......................................................................................16 Hoofdstuk 6 Theoretische kringprocessen ......................................................................16 Hoofdstuk 7 Open systemen ...........................................................................................16 Hoofdstuk 8 Niet-omkeerbare toestandsveranderingen ..................................................16 Hoofdstuk 10 Wrijvingsloze onsamendrukbare stroming...............................................17 Hoofdstuk 11 Wrijvingsloze gasstroming.......................................................................17 Hoofdstuk 12 Stroming met weerstand...........................................................................17 Hoofdstuk 13 Stationair warmtetransport .......................................................................17 Hoofdstuk 14 Instationair warmtetransport.....................................................................17 Hoofdstuk 15 Warmteoverdracht door convectie ...........................................................17 Hoofdstuk 16 Warmteoverdracht door straling...............................................................17

Errata Energieleer – 1/17 –

Theorie Hoofdstuk 2 Energievormen

Blz. 18: antwoord voorbeeld 2.8 is 75 J

Blz. 23: onderaan ∆T i.p.v. T.

Blz. 26: ‘In ons geval geeft die de steilheid’ i.p.v. ‘In ons geval geeft de steilheid’

Blz. 28: In figuur 2.21 Topp bij het wandoppervlak; bij [2.23] Topp i.p.v. Twand

Blz. 30 en 31: 3

1 .4.. gems Tσεα = i.p.v. 4

1 .4.. gems Tσεα =

Blz. 32: KmWTgems2383

1 /30,5308.4.10.67,5.8.0.4.. === −σεα i.p.v.

KmWTgems2484

1 /30,5308.4.10.67,5.8.0.4.. === −σεα

Blz. 33: ‘Door de specifieke arbeid en/of specifieke warmte te vermenigvuldigen met de massastroom krijgen we het vermogen resp. de warmtestroom:’ i.p.v. ‘Door de specifieke arbeid en/of specifieke warmte te vermenigvuldigen krijgen we het vermogen resp. de warmtestroom’

Hoofdstuk 3 Toestandsgrootheden en stofeigenschappen Blz. 42, figuur 3.2

Blz. 44: ‘Uit metingen blijkt dan dit moment evenredig is met de snelheid v= ω.Ru en omgekeerd

evenredig met de spleetafstand s’ i.p.v. ‘Uit metingen blijkt dan dit moment evenredig is met de snelheid v= ω.Ru en de spleetafstand s’ ‘Doordat M weer evenredig is met v en 1/s kunnen we schrijven’ i.p.v. ‘Doordat M weer evenredig is met v en d kunnen we schrijven’

s

vC=τ i.p.v.

s

VC=τ

Blz. 48: dh∆ i.p.v. damph∆

Blz. 49: onderaan achter [3.21]: met ρ1=v volgt sR

T

pv = [3.21a]

Blz. 59: vld hxhxh )1(. −+= [3.33] i.p.v. vld hxhxh )1(. −−= [3.33]

Blz. 62: waarin: x = absolute vochtigheid [kg/kg] wdm = massa waterdamp [kg]

dlm = massa droge lucht [kg]

i.p.v. waarin: x = absolute vochtigheid [g/kg] wdm = massa waterdamp [g]

dlm = massa droge lucht [kg]

wΦ

Figuur 3.2 Radiator

mΦ

mΦ


Hoofdstuk 5 Gesloten systemen Blz. 96: ‘Daardoor zijn de energieveranderingen t.g.v. veranderingen van v en z te verwaarlozen’ i.p.v.

‘Daardoor zijn de veranderingen van v en z te verwaarlozen’.

Blz. 106: toevoegen onder [5.14]: met k = exponent van de isentroop waarvoor geldt V

p

c

ck =

Blz. 119:

JTTmcQ V 2227)7361773.(716.10.3)( 32323 =−=−= −

JTTmcQU V 2227)7361773.(716.10.3)( 3232323 =−=−==∆ −

i.p.v.

JTTmcQ V 2227)7361773.(716.10.3)( 32323 =−−=−= −

JTTmcQU V 2227)7361773.(716.10.3)( 3232323 =−−=−==∆ −

Hoofdstuk 6 Theoretische kringprocessen Blz. 135: Voorbeeld 6.5

Gegeven is een Carnotproces dat afspeelt tussen een omgevingstemperatuur van 20 °C en een hoge temperatuur die oploopt van 20 naar 1000 °C’ i.p.v. ‘Gegeven is een Carnotproces dat afspeelt tussen een omgevingstemperatuur van 20 °C en een hoge temperatuur die oploopt van 20 naar 200 °C’

Blz. 138: onderaan

‘In de toestandsverandering 12 wordt een brandstofluchtmengsel isentropisch gecomprimeerd’ i.p.v. ‘In de toestandsverandering 12 wordt een brandstofluchtmengsel gecomprimeerd’

Blz. 157: Figuur 6.29

Blz. 158 onderaan: cV i.p.v. cp (4x).

Blz. 159:

=

1

2112 ln

V

VTmRQ s [b] en

=

3

4334 ln

V

VTmRQ s [c]

i.p.v.

=

1

212 ln

V

VTmRQ s [b] en

=

3

434 ln

V

VTmRQ s [c]

Blz. 160 onderaan: 3805,0=thη i.p.v. 38,0=thη


Blz. 161 kgkJqw toethnt /0,1196,312.3805,0. === η i.p.v.

kgkJqw toethnt /5,1226,312.381,0. === η

Hoofdstuk 7 Open systemen Blz. 177: Tch p= (zie blz. 47)

Blz. 181: 222

2

1

2

1

2

1inuitk vvve −=

∆=∆

Blz. 190 en 191:

−

Φ

−=

−

11

1

n

n

in

uitinsmcompr p

pTR

n

nP i.p.v.

−

Φ

−−=

−

11

1

n

n

in

uitinsmcompr p

pTR

n

nP

Blz. 192, voorbeeld 7.8:

−

−=

−

11

1

k

k

in

uitinscompr p

pTmR

k

kW i.p.v.

−

−=

−

11

1

n

n

in

uitinscompr p

pTmR

k

kW

Blz. 193: bij [7.28]

expansieverhouding1 λexp 1 In de literatuur komen we hiervoor ook het begrip volumetrisch rendement tegen. Wij kennen aan het volumetrisch rendement een andere betekenis toe, namelijk een rendement waarin de invloed van lekkage en opwarming bij aanzuigen opgenomen is. Zie boek ‘Toegepaste energietechniek’.

En SV

aanzV

S

aanz

V

V

,

,exp Φ

Φ==λ i.p.v.

SV

aanzV

S

aanz

V

V

,

,exp Φ

Φ==η

Blz. 195 voorbeeld 7.9:

- Expansieverhouding i.p.v. volumetrisch rendement

- inVaanzV ,, Φ=Φ

- expλ i.p.v. volη

Blz. 201 Voorbeeld 7.11:

−

−=

−

11

1

k

k

in

uitinscompr p

pTmR

k

kW i.p.v.

−

−=

−

11

1

n

n

in

uitinscompr p

pTmR

k

kW

Hoofdstuk 8 Niet-omkeerbaarheden Blz. 211:

‘Wanneer in de turbine een ideaal gas (hiervoor geldt h=cpT) expandeert kunnen we het isentropisch rendement ook uitdrukken in temperaturen’ i.p.v. ‘Wanneer in de turbine een ideaal gas expandeert kunnen we het isentropisch rendement ook uitdrukken in temperaturen’.

Blz. 212 bovenaan:

‘Wanneer we een zeer slecht uitgevoerde arbeidsleverende of –vragende machine hebben is 0≈isη

(dus alle toegevoerde arbeid wordt gebruikt om de inwendige energie te verhogen)’ i.p.v. ‘Wanneer we een zeer slecht uitgevoerde arbeidsleverende of –vragende machine hebben is 0≈isη (dus alle

toegevoerde warmte wordt gebruikt om de inwendige energie te verhogen)’.


Blz. 213 Tekstueel wijzigen:

De entropieverandering kunnen we bepalen uit:

∫=∆omk T

dQS [8.8]

We kunnen elk willekeurig omkeerbaar proces hanteren. Doordat we voor omkeerbare toestandsveranderingen de warmtevergelijkingen uit hoofdstuk 5 hebben, kunnen we de integraal oplossen. Voor dQ kunnen we schrijven mcdTdQ = . Dus

∫=∆omk T

dmcTS

Voor een adiabatisch proces geldt 0=c zodat uit [8.7] volgt voor een omkeerbaar adiabatisch proces dat de toename van de entropie gelijk is aan:.

00 ====∆ ∫∫∫ T

dT

T

dmcT

T

dQS

omkomk

De entropie blijft constant.

Blz. 214 Afleiding: ∫=∆omk T

dQS i.p.v. ∫=∆

T

dQSomk

Blz. 215:

In tabel 8.1 is een overzicht gegeven is van de entropieverandering. Deze zin verwijderen: De betreffende vergelijkingen kunnen echter ook gebruikt worden voor niet-omkeerbare toestandsveranderingen omdat de entropie een toestandsgrootheid is.’

Blz. 217: [3.21] i.p.v. [3.18]

Blz. 220:

∫>∆no T

dQS [8.19] i.p.v. ∫>∆

omk

no T

dQS

no

no

ST

dQS ∆+=∆ ∫ [8.19a]

waarin: noS∆ = de toename van de entropie t.g.v. niet-omkeerbaarheden bij een niet omkeerbaar

proces [J/K] i.p.v.

omkno SS ∆>∆ [8.19a]

waarin: noS∆ = de toename van de entropie bij een niet omkeerbaar proces [J/K

Voor het kringproces geldt volgens [8.18] i.p.v. Voor het kringproces geldt volgens [5.42]:

Blz. 222: ∫=∆omk T

dQS i.p.v. ∫=∆

T

dQSomk

Blz. 223: ‘Voor het thermisch rendement van een omkeerbaar positief kringproces geldt’ i.p.v. ‘Voor het thermisch rendement van een positief kringproces geldt’.

Blz. 227:

2x: omkno TT ,2,2 > i.p.v. omkTT ,22 >

Onder figuur 8.13: enthalpietoename i.p.v. enthalpieval.


Blz. 230:

∫=∆omk T

dQS i.p.v. ∫=∆

T

dQSomk

no

no

ST

dQS ∆+=∆ ∫ i.p.v. ∫>∆

T

dQSno

Hoofdstuk 9 Werkelijke kringprocessen Blz. 234: ‘Een werkelijk kringproces dat in een installatie plaatsvindt, bestaat uit een aaneenschakeling van

niet-omkeerbare open systemen (zie paragraaf 7.4) en niet-ideale fluïda.’ i.p.v. ‘Een werkelijk kringproces dat in een installatie plaatsvindt, bestaat uit een aaneenschakeling van niet-omkeerbare open systemen. Zie paragraaf 7.4 en niet-ideale fluïda.’

Blz. 265: T3=T1 i.p.v. T3=T4

Blz. 267: ‘Aangezien T3=T1 (het warmtewisselaarrendement van de tussenkoeler is 100%) volgt dat ook T4=145 °C’. i.p.v. ‘Aangezien T3=T1 volgt dat ook T4=145 °C’.

Blz. 272: ‘de brandstofmassa is verwaarloosd ten opzichte van de luchtmassa.’

i.p.v. ‘de brandstof is verwaarloosd ten opzichte van de luchtmassa.’

Blz. 275 figuur 9.46:

Blz. 277:

‘Doordat het kringproces plaatsvindt tussen twee drukken en de expansie isenthalpisch plaatsvindt en voor de berekening van de koudefactor enthalpiën bepaald moeten worden’ i.p.v. ‘Doordat het kringproces plaatsvindt tussen twee drukken en de expansie isenthalpisch plaatsvindt en voor de berekening van de koudefactor en de koudefactor enthalpiën bepaald moeten worden’

Hoofdstuk 10 Wrijvingsloze onsamendrukbare stroming Blz. 291:

dt

dEPee syst

Wuituitmininm =−Φ+Φ−Φ ,, i.p.v. dt

dEPee syst

prodWWuituitmininm =−Φ+Φ+Φ−Φ ,,,

Blz. 293: ∫=ΦA

V vdA i.p.v. ∫=ΦA

V vdA

Blz. 297:


dt

dEPee syst

Wuituitmininm =−Φ+Φ−Φ ,, i.p.v. dt

dEPee syst

prodWWuituitmininm =−Φ+Φ+Φ−Φ ,,,

Blz. 299: Horizontaal leidingsysteem i.p.v. leidingsysteem

Blz. 304: ongestoorde stroming i.p.v. ongestuurde stroming

Blz. 305: ∫=ΦA

V vdA i.p.v. ∫=ΦA

V vdA

Blz. 307 Figuur 10.17: 2. inm

stuw

v

P

Φ i.p.v.

2. inm

stuw

v

F

Φ

Blz. 314: uitgeoefend wordt i.p.v. uitgeoefend

Blz. 315: De volumestroom die i.p.v. De volumestroom dat

Blz. 317: We gaan [10.15] i.p.v. We gaan [10.12]

Hoofdstuk 11 Wrijvingsloze gasstroming Blz. 326: We kunnen dan in plaats van [11.1] gebruikmaken van [10.6]. i.p.v. ...gebruik maken van [10.2].

Onderaan: [3.10] i.p.v. [11.2]

Blz. 328: • De ideale gaswet sTT

p =ρ

[d] i.p.v. De ideale gaswetkk

pp

1

1

2

2

ρρ= [d]

Blz. 329: mssa

lt 07,200207,0

1450

3 ===∆=∆ i.p.v. mssa

lt 07,200207,0

1000

3 ===∆=∆

Blz. 331:

−

−=

ρρpp

k

kv

1

1

1

2 i.p.v.

−

−=

ρρpp

k

kv

2

1

1

2

Blz. 340: Aanpassen:

Met Tch p= volgt dan

kgkJkgJ

vTcvhhvhh uitinpuitinuituituitin

/797/7973909002

16231930

2

1

2

1

2

1

2

222

==⋅−⋅

=−=−=⇒=−

en )140(41393,1

797CK

c

hT

p

uituit °===

Met de derde Wet van Poisson [5.9] kunnen we de druk bepalen:

barT

Tpp

p

T

p

T k

k

in

uitinuitk

in

kin

kuit

kuit 29,2

623

413.12

133,1

33,11

11=

=

=⇒=

−−

−−

Vervolgens kunnen we met de ideale gaswet suituit

uit RT

p=

ρ de uittrededichtheid bepalen:

35

/22,1405.462

10.29,2mkg

TR

p

uits

uituit ===ρ


Hoofdstuk 12 Stroming met weerstand

Blz. 349: Kc

pT

V

w 16,1718.2,1

1000 ==∆

=∆ρ

i.p.v. Kc

pT

V

w 1714.2,1

1000 ==∆

=∆ρ

Blz. 355 boven figuur 12.9: De wrijvings coefficient volgt uit... i.p.v. De weerstandscoefficient...



Gegeven is een 2 m lange buis met een diameter van 3 mm waardoor brandstof stroomt... i.p.v. Gegeven is een 2 m lange buis waardoor brandstof stroomt...

Blz. 359: (zie voorbeeld 10.2) i.p.v. (zie voorbeeld 10.1)

Blz. 360 voorbeeld 12.7: Eerst ΦV uitrekenen met Wet van Poiseuille en dan controleren of stroming laminair is.

Hoofdstuk 13 Stationair warmtetransport Blz. 376:

dt

dEPee syst

wuituitmininm =−Φ+Φ−Φ ,, i.p.v. dt

dEPee syst

prodwwuituitmininm =−Φ+Φ+Φ−Φ ,,,

t

EdPdeded syst

Wuituitmininm ∂∂

=−Φ+Φ−Φ ,, i.p.v.

t

EdPddeded syst

prodWWuituitmininm ∂∂

=−Φ+Φ+Φ−Φ ,,,

t

Ud w ∂

∂=Φ i.p.v. t

Udd prodww ∂

∂=Φ+Φ ,

Toevoegen onder [13.1]: Φw bestaat uit warmtestromen over de systeemgrenzen en warmteproductie binnen de systeemgrenzen.

2,55.105

0,017

0,0002


Blz. 381:

t

Tcg

z

T

y

T

x

T

∂∂=+

∂∂+

∂∂+

∂∂ ρλ

2

2

2

2

2

2

i.p.v. t

Tcg

x

T

x

T

x

T

∂∂=+

∂∂+

∂∂+

∂∂ ρλ

23

2

22

2

21

2

02

2

2

2

2

2

=+

∂∂+

∂∂+

∂∂

gz

T

y

T

x

Tλ i.p.v. 02

3

2

22

2

21

2

=+

∂∂+

∂∂+

∂∂

gx

T

x

T

x

Tλ

Blz. 387 voorbeeld 13.3: grenst aan lucht van 20 i.p.v. 22 °C.




r

T12



Een elektriciteitdraad heeft een straal van 6 mm, een warmtegeleidingcoëfficiënt van 20 W/mK. De elektrische stroom genereert een warmte van 107 W/m3. De temperatuur aan het oppervlak van de draad wordt gehandhaafd op 20 °C. i.p.v. Een elektriciteitdraad heeft een straal van 6 mm, een warmtegeleidingcoëfficiënt van 20 W/mK. De elektrische stroom genereert een warmte van 109 W/m3. De temperatuur aan het oppervlak van de draad wordt gehandhaafd op 100 °C.

CT o5,2420.4

)0006,0(1020

227

=−+= i.p.v. CT o12,12820.4

)00015,0(10100

229

=−+=

Blz. 407 boven figuur 13.30 toevoegen:

Fluïdum 1 is het fluïdum dat afgekoeld wordt en fluïdum 2 dat opgewarmd wordt. Blz. 408: [13.29] i.p.v. [13.2] en [13.30] i.p.v. [13.29]

Blz. 412: 0,1,1, =Φ+Φ−Φ− +− prodmwmmwmmw i.p.v. 0,1,1, =Φ+Φ−Φ +− prodmwmmwmmw

Blz. 416: [13.38] en [13.39] i.p.v. [13.51] en [13.52]

Blz. 421:

21,1211

xgTT

xT

x fluïdum

∆−−=∆

+

∆+− αλλα i.p.v.

21,21

xgTT

xT

x fluïdum

∆−−=∆

+

∆+− αλλα

Blz. 422:

22,2342

xgTT

xT

x fluïdum

∆−−=∆

+

∆+− αλλα i.p.v.

22,34

xgTT

xT

x fluïdum

∆−−=∆

+

∆+− αλλα

Blz. 424 na [13.43]: Bi is het kengetal van Biot: λ

α xBi

∆=

Blz. 426:

042

2 ,1,1,,1 =−∆+++ −+− nmWnmnmnm Tx

TTT ϕλ

i.p.v. 042

2 ,1,1,1 =−∆+++ −+− nmWnmnmm Tx

TTT ϕλ

Hoofdstuk 14 Instationair warmtetransport

Blz. 440: 1,010.35,44.46

01,0.84 4 <<=== −

λ

α d

Bi i.p.v. 1,010.33,34.60

01,0.84 4 <<=== −

λ

α d

Bi

min3,41247620200

2040ln

84

01,0.460.7840

0ln4

0ln

==

−−−

=

−=

−−=

−=

−−=

s

fluïdumT

tT

fluïdumT

eindT

dc

fluïdumT

tT

fluïdumT

eindT

oA

cVafkoelt

α

ρ

αρ

i.p.v.

min7,38232520200

2040ln

84

01,0.434.7800

0ln4

0ln

==

−−−

=

−=

−−=

−=

−−=

s

fluïdumT

tT

fluïdumT

eindT

dc

fluïdumT

tT

fluïdumT

eindT

oA

cVafkoelt

α

ρ

αρ


Blz. 441: 1,00395,02.81,0

008,0.82 <<===λ

α d

Bi i.p.v. 1,0023,02.4,1

008,0.82 <<===λ

α d

Bi

CTeeT

eTT

TTo

tcV

A

fluïdumt

fluïdum 02,9549,0.2020549,0200

20 6,0600

004,0.800.2500

8

0

=−=⇒===−−

⇒=−

− −−−

=

ρα

i.p.v.

CTeeT

eTT

TTo

tcV

A

fluïdumt

fluïdum 46,9527,0.2020527,0200

20 64,0600

004,0.750.2500

8

0

=−=⇒===−−

⇒=−

− −−−

=

ρα

Hoofdstuk 15 Warmteoverdracht door convectie Blz. 493: Ls = H (hoogte cilinder)


Hoogte H = 2 m

( )10

25

23

2

23

10.56,410.95,1.313

09,1.2.81,9.60

.

...==

−==

−filmfilm

filmluchtopp

T

HgTTGr

η

ρ i.p.v.

( )4

25

23

2

23

10.98,110.95,1.313

09,1.015,0.81,9.60

.

...==

−==

−filmfilm

filmluchtopp

T

DgTTGr

η

ρ

1010 10.19,370,0.10.56,4Pr. === GrRa i.p.v. 1386070,0.19800Pr. === GrRa

Blz. 495 veranderen:

We zien dat Ra>109 is en gebruiken daardoor [15.38]

( ) 17,310.98,1.10,0.10,03/1103/1 === RaNu

Hieruit is de warmteoverdrachtscoëfficiënt te bepalen:

KmWd

Nuc

2/44,42

028,0.17,3. === λα

Per strekkende meter buislengte is de warmtestroom gelijk aan:

( ) mWTTOTTA luchtoppcluchtoppcW /6,12)2080.(015,0..44,4).(... =−=−=−=Φ παα

Blz. 497 tabel aanvullen:


Blz. 507: en A

Om

λα= =

6

3

10.600.5.50

10*)505(2.20−

−+ , ηvin=15 en L=0,6 volgt...

i.p.v.

en A

Om

λα= =

6

3

10.50.5.50

10*)505(2.20−

−+ , nvin=15 en L=0,6 volgt

Hoofdstuk 16 Warmteoverdracht door straling Blz. 517: figuur 16.6:

Blz. 520: ‘Voor twee grote grijze oppervlakken’ i.p.v. ‘Voor twee oppervlakken…’

Blz. 523 Figuur 16.11: Φw1a,netto i.p.v. Φwa1,netto

Blz. 524 onder [16.14]:

In hoofdstuk kwamen we de volgende vergelijking tegen:

)(. 42

41112112, TTAw −Ψ=Φ σε [2.25]

model tipvoorwaarde temperatuurverloop in vin

fluidumwand

fluidum

x TT

TT

−−

==0θ

θ

warmtestroom van vin

vinw,Φ

A Convectie-voorwaarde

LxLx dx

d

==

−= θλαθ

mLm

mL

xLmm

xLm

sinhcosh

)(sinh)(cosh

+

−

+−

λαλ

α

[15.40] mL

mmL

mLm

mLM

sinhcosh

coshsinh

λαλ

α

+

+[15.41]

B Adiabatische randvoorwaarde

0=

=Lxdx

dT

mL

xLm

cosh

)(cosh −[15.42]

mLM tanh [15.43]

C Oneindig lange vin

0==Lxθ

mxe− [15.44]

M


Bij zwarte oppervlakken (ε=1) geldt dat de uitwisselingsfactor ψ12 gelijk is aan de zichtfactor F12. Bijlage 1: Wiskunde Blz. 546: differentaalquotiënt i.p.v. differentiequotiënt. Blz. 548: differentiaal i.p.v. differentie (2x) Bijlage 2: Mediumeigenschappen Stofeigenschappen bij 1 bar. Helium: k=1,67 i.p.v. 1,66


Opgaven Hoofdstuk 2 Energievormen

Blz. 36, Opgave 4

Dichtheid lucht bij 20 °C.

Hoofdstuk 3 Toestandsgrootheden en stofeigenschappen Blz. 72, Opgave 30

In een stoomketel wordt water van 40 °C bij een druk van 80 bar omgezet in stoom. De specifieke toegevoerde warmte is gelijk aan 3000 kJ/kg Wat is de uittredetemperatuur?

Blz. 72, Opgave 31

Oververhitte stoom van 350 °C wordt onder een constante druk van 50 bar verwarmd tot 450 °C. Bereken de toe te voeren hoeveelheid warmte en de gemiddelde soortelijk warmte van het water.

Blz. 72, Opgave 32

Beantwoord de vraag nogmaals maar nu voor de situatie dat er verwarmd wordt van 450 °C tot 550 °C. In tabel B2.8 vinden we de h’s.

kgKkJTT

hhcTch

inuit

inuitpp /315,2

100

5,33170,3549. =−=

−−

=⇒∆=∆

Blz. 73, Opgave 34

vloeistofgehalte i.p.v. vochtgehalte

Blz. 73, Opgave 35

vloeistofpercentage i.p.v. vochtpercentage.

Hoofdstuk 6 Theoretische kringprocessen Blz. 171, Opgave 13

Een koelmachine die werkt volgens het Carnotproces voert warmte af uit een koelruimte bij een koeltemperatuur van 10 °C. De omgevingstemperatuur is 40 °C. De temperatuurverschillen over het warmte-uitwisselend oppervlak van de verdamper en condensor is 5 K. Wat is de waarde van de koudefactor?

Hoofdstuk 7 Open systemen Blz. 207, Opgave 12

We willen in een compressor lucht isothermisch van 1 bar verhogen naar 8 bar. Per uur wordt er 3600 kg lucht geleverd. De begintemperatuur is 30 °C. De schadelijke ruimte bedraagt 10% van het slagvolume. Hoeveel vermogen is er nodig voor het aanzuigen, comprimeren, uitdrijven en expanderen van de lucht in de compressor?

Bepaal tevens het benodigde compressorvermogen.

Blz. 171, Opgave 14

Massastroom is 100 kg/s i.p.v. 10 kg/s.

Hoofdstuk 8 Niet-omkeerbaarheden Blz. 231, Opgave 5

adiabatisch i.p.v. isentropisch; 600 i.p.v. 20 °C.

Blz. 231, Opgave 6

adiabatisch i.p.v. isentropisch


Blz. 231, Opgave 7

geleverde vermogen i.p.v. benodigde vermogen

Blz. 231, Opgave 9

Lucht wordt gecomprimeerd van 10 naar 1 m3 waarbij de temperatuur stijgt van 40 naar 400 °C. Wat is de entropieverandering?

Blz. 231, Opgave 11

300 °C i.p.v. 200 °C.

Blz. 232, Opgave 12

300 °C i.p.v. 200 °C.

Blz. 232, Opgave 14

In een stoomketel wordt 1 kg vloeibaar water bij 200 °C omgezet in stoom. Daarbij daalt de temperatuur van de rookgassen van 1200 naar 400 °C. Wat is de verandering van de entropie van de rookgassen en het water? Wat is de totale entropieverandering? Voor de eigenschappen van de rookgassen mag uit gegaan worden van de eigenschappen van lucht.

Hoofdstuk 10 Wrijvingsloze onsamendrukbare stroming Blz. 322, Opgave 3

Door een horizontaal kanaal

Blz. 322, Opgave 6

Uit een buis met een diameter van 3 mm stroomt 1 kg/s water. Dit water stroomt uit op een plaat. Welke kracht wordt op de plaat uitgeoefend? Zowel de statische druk in de buis als de omgevingsdruk is 1 bar.

Hoofdstuk 11 Wrijvingsloze gasstroming Blz. 345, Opgave 2

De statische druk onderin is 1 bar.

Blz. 345, Opgave 5

In een omkeerbare gasstroming...

Hoofdstuk 12 Stroming met weerstand Blz. 372, Opgave 4

0,2 kg/s i.p.v. 2 kg/s.

Hoofdstuk 13 Stationair warmtetransport Blz. 433, Opgave 13

100 m3/s i.p.v. 10 m3/s.

Hoofdstuk 14 Instationair warmtetransport Blz. 465, Opgave 6

De gevelsteen heeft een λ=1,1 W/mK.

Hoofdstuk 15 Warmteoverdracht door convectie Blz. 511, Opgave 6

Gevraagd de warmteoverdrachtscoëfficiënt

Blz. 511, Opgave 11


Het betreft een horizontale cv-leiding.


Antwoorden Hoofdstuk 2 Energievormen Opgave 6: 40.000 N

Opgave 9: 6 MJ en 10 kW

Opgave 13: 2,78 m3/s

Hoofdstuk 3 Toestandsgrootheden en stofeigenschappen Opgave 3: 48,3 °C

Opgave 4: 61,2 kJ

Opgave 6: 2,03 kW/m2

Opgave 9: 502 kW

Opgave 11: 77,5 °C

Opgave 16: 2,3 kg/m3

Opgave 21: 22 °C

Opgave 24: 66,7.105 Pa

Opgave 30: 410 °C.

Opgave 35: 972,2 kJ/kg

Hoofdstuk 5 Gesloten systemen Opgave 8: Er wordt 5,17 kJ geleverd

Opgave 11: 464 K

Opgave 18: 15 K

Opgave 22: afname van 260,8 kJ en er wordt 260,8 kJ arbeid geleverd.

Opgave 24: 6,44 l

Opgave 25: 1,091

Opgave 27: 463 kJ, 463 kJ en 0

Opgave 30: 8098 kJ, 0 en –8098 kJ.

Hoofdstuk 6 Theoretische kringprocessen Opgave 3: 33,3 % en 57,0 kJ/kg

Opgave 10: 4,87

Opgave 15: 4,72

Hoofdstuk 7 Open systemen Opgave 2: 80,0024 °C

Opgave 6: 200,9 kW

Opgave 7: 0,196 m3/s

Opgave 11: 96,6 kW, -200,9 kW en -96,6 kW

Opgave 12: deelprocessen: 8,7, -663,3 kW,-8,7 en 482,4 kW; compressor: 180,8 kW

Hoofdstuk 8 Niet-omkeerbare toestandsveranderingen Opgave 4: 0,0026 K

Opgave 7: 1275 kW


Hoofdstuk 10 Wrijvingsloze onsamendrukbare stroming Opgave 7: 2763 N rechtsboven

Hoofdstuk 11 Wrijvingsloze gasstroming Opgave 2: 78,1 kPa

Hoofdstuk 12 Stroming met weerstand Opgave 4: 470 kPa

Hoofdstuk 13 Stationair warmtetransport Opgave 4: 15,625 °C

Opgave 7: 2,39 W/m2

Opgave 13: 30,3 en 51,9 °C

Hoofdstuk 14 Instationair warmtetransport Opgave 2: 147,2 °C

Hoofdstuk 15 Warmteoverdracht door convectie Opgave 1: 0,75

Opgave 2: 300

Opgave 3: 1568 W

Opgave 4: 1499 W

Opgave 5: 6870 W/m2K

Opgave 6: 16,1 kW/m2K

Opgave 7: 53,2 kW/m

Opgave 8: 5184 W

Opgave 9: 2600 W

Opgave 10: 2,29 kW

Opgave 11: 60 °C en 18,4 W/m

Opgave 12: 24806 resp. 412 W

Opgave 13: 0,0301 W en 0,0746 W

Opgave 14: 0,998 en 0,883

Hoofdstuk 16 Warmteoverdracht door straling Opgave 1: 2460 W

Opgave 2: 4,8 kW

Opgave 3: 459 °C

Opgave 4: 0,2 en 0,28

Opgave 5: 0,25, 0,16 en 0,18

Opgave 6: 45,5 kW

Opgave 7: 10,8 kW

Errata en aanvullingen bij Toegepaste Energieleer - sdu.nl · Errata Energieleer – 2/17 –...

Documents

Transcript of Errata en aanvullingen bij Toegepaste Energieleer - sdu.nl · Errata Energieleer – 2/17 –...