Podsumowanie: Przepływ ciepła i masy

Pytanie 1

Wielkość fizyczna charakteryzująca stan cieplny dowolnego układu materialnego to:

temperatura

energia kinetyczna

ciepło właściwe

gęstość

Pytanie 2

Ciepło przepływa samoistnie:

od ciała cieplejszego do chłodniejszego

od ciała chłodniejszego do cieplejszego

pomiędzy ciałami niezależnie od ich temperatury

pomiędzy ciałami o tej samej temperaturze

Pytanie 3

Ochłodzenie ciała:

następuje wolniej w wodzie niż w powietrzu

następuje szybciej w wodzie niż w powietrzu

następuje z taką samą prędkością w wodzie i w powietrzu

następuje z prędkością niezależną od ośrodka

Pytanie 4

Powierzchnia izotermiczna to zbiór punktów:

o jednakowej gęstości

o jednakowym ciśnieniu

o jednakowym współczynniku przewodzenia ciepła

o jednakowej temperaturze

Pytanie 5

Strumień ciepła:

to wielkość skalarna, której jednostką jest J/s

to wielkość skalarna, której jednostką jest dżul

może być wyrażona jako stosunek elementarnej ilości ciepła do czasu trwania wymiany tej ilości ciepła

to ilość energii przenikająca powierzchnię izotermiczną w jednostce czasu

Pytanie 6

Do warunków jednoznaczności rozwiązania równania różniczkowego nieustalonego przewodzenia ciepła w ciałach stałych należą:

warunki fizyczne

warunki graniczne (warunki początkowe i brzegowe)

warunki geometryczne

rozkład wydajności wewnętrznych źródeł ciepła w czasie i przestrzeni

Pytanie 7

Współczynnik przewodzenia ciepła λ [W/(mK)]:

wyraża ilość ciepła, która jest przewodzona w jednostce czasu przez jednostkową powierzchnię prostopadłą do kierunku strumienia ciepła, jeśli gradient temperatury odpowiada jedności

nie zależy od gradientu temperatury

to wielkość charakterystyczna dla danego materiału będąca ważną cechą materiałów izolacyjnych

im jego wartość jest wyższa, tym dany materiał gorzej przewodzi ciepło, a zatem lepiej izoluje przed stratami ciepła

Pytanie 8

Przejmowanie ciepła:

to wymiana ciepła między powierzchnią ciała stałego a opływającym ją płynem

to proces ruchu ciepła z głębi jednej fazy do rdzenia drugiej fazy

to rodzaj przepływu ciepła zdefiniowany prawem Newtona

to rodzaj wymiany ciepła zdefiniowany prawem Fouriera

Pytanie 9

Z prawa Fouriera wynika następująca zależność:

gęstość przewodzonego strumienia ciepła jest odwrotnie proporcjonalna do współczynnika przewodzenia ciepła

strumień ciepła odniesiony do jednostki pola powierzchni jest wprost proporcjonalny do gradientu temperatury

gęstość przewodzonego strumienia ciepła jest wprost proporcjonalna do gradientu temperatury

gęstość przewodzonego strumienia ciepła jest odwrotnie proporcjonalna do gradientu temperatury

Pytanie 10

Położenie izolacji:

niezależnie od grubości i kształtu zawsze powoduje zmniejszenie wymiany ciepła

po wewnętrznej stronie płaskiej ściany domu umożliwi - przy takiej samej różnicy temperatur – przewodzenie takiego samego strumienia ciepła, jak przy izolacji położonej na zewnątrz

w przypadku rur lub walców może przy odpowiedniej średnicy zwiększyć strumień ciepła, dlatego wyznaczamy tzw. średnicę krytyczną

na płaską przegrodę prowadzi do zmniejszenia przepływu ciepła miedzy rozdzielonymi płynami

Pytanie 11

Jak można zwiększyć intensywność przenikania ciepła?

rozwinąć powierzchnię – np. zastosować żebra i igły

zmniejszyć współczynnik przejmowania ciepła

zastosować inny materiał, np. aluminium zamiast żeliwa jako materiał przegrody

intensywniej mieszać płyn w warstwie przyściennej z płynem oddalonym od tej warstwy

Pytanie 12

Przenikanie ciepła:

to proces ruchu ciepła z głębi (rdzenia) jednej fazy do rdzenia drugiej fazy

to inna nazwa przewodzenia ciepła

to przejmowanie ciepła między cieplejszym płynem a przegrodą, przewodzenie ciepła przez samą przegrodę oraz przejmowanie ciepła po stronie zimniejszego płynu

jest związane z prawem Pecleta, mówiącym o proporcjonalności między gęstością strumienia ciepła a charakterystycznym spadkiem temperatury

Pytanie 13

Na poniższym rysunku przedstawiono trzy podstawowe rodzaje przepływu ciepła. Są to:

A – przejmowanie, B – konwekcja, C – przenikanie

A – promieniowanie, B – konwekcja, C – przewodzenie

A – konwekcja, B – przewodzenie, C – promieniowanie

A – promieniowanie, B – przenikanie, C – przewodzenie

Pytanie 14

Przepływ turbulentny:

jest to wysoce uporządkowany ruch płynu z gładkimi warstwami płynu

jest to silnie zaburzony ruch płynu, który zwykle występuje przy wysokich prędkościach

charakteryzuje się wahaniami prędkości

aby go odróżnić od przepływu laminarnego wyznacza się liczbę Reynoldsa (Re)

Pytanie 15

Liczba Reynoldsa:

stosowana jest jako podstawowe kryterium stateczności ruchu płynów

zależy od geometrii i warunków przepływu

określa stosunek sił bezwładności do sił lepkości działających na płyn

wyrażana jest w N/m2K

Pytanie 16

Teoria podobieństwa mówi, że dwa zjawiska są podobne, gdy:

wartości ich liczb podobieństwa są podobne

pola temperatury obu zjawisk są ustalone

wartości ich liczb podobieństwa są jednakowe

wszystkie opisujące je pola wielkości fizycznych są podobne

Pytanie 17

Przykładem ruchu konwekcyjnego NIE JEST:

wypływająca z kranu zimna woda

bryza morska

prąd morski Golfsztrom na Atlantyku

mieszanie gorącej zupy w temp. otoczenia

Pytanie 18

Prędkość konwekcji ciepła:

jest większa od prędkości przewodzenia ciepła

jest większa od prędkości promieniowania

jest taka sama jak dla przewodzenia i promieniowania

jest mniejsza od prędkości promieniowania

Pytanie 19

Przepływ ciepła na drodze konwekcji:

zależy od rodzaju przepływu płynu

jest niezależny od liczby Reynoldsa

zależy od prędkości płynu

zależy od właściwości płynów

Pytanie 20

Lepkość cieczy:

maleje ze wzrostem temperatury

jest silnie zależna od temperatury

nie zależy od temperatury

charakteryzuje tarcie wewnętrzne płynu

Pytanie 21

Jeżeli gęstość płynu zmienia się podczas przepływu, wówczas:

przepływ jest nieściśliwy

przepływ jest ściśliwy

gęstość płynu nie może się zmienić w czasie przepływu

może dotyczyć przepływu gazu o dużej prędkości (np. powietrze przy v=200 m/s)

Pytanie 22

Warstwa przyścienna prędkości

jej rozwój na powierzchni jest możliwy dzięki braku tarcia i występowaniu poślizgu

zawsze pokrywa się z warstwą przyścienną termiczną

to region, w którym odczuwalny jest wpływ sił lepkości

jej grubość maleje wraz z biegiem przepływu

Pytanie 23

Przejście przepływu laminarnego w turbulentny:

zależy od kształtu, chropowatości powierzchni i prędkości przepływu

zależy od temperatury powierzchni, rodzaju cieczy

nie zależy od temperatury powierzchni, rodzaju cieczy

nie zależy od kształtu, chropowatości powierzchni i prędkości przepływu

Pytanie 24

Ciało doskonale czarne:

całkowicie odbija padające nań promienie

całkowicie pochłania promieniowanie

całkowicie przepuszcza energię

pochłania promieniowanie częściowo

Pytanie 25

Szybkość transportu ciepła na drodze promieniowania w próżni wynosi:

tyle samo co w wodzie

tyle samo co w powietrzu

299 800 000 m/s

299 800 m/s

Pytanie 26

Wymiennik ciepła to urządzenie, w którym zachodzi wymiana ciepła między płynami:

płynącymi tylko w tym samym kierunku

o różnych temperaturach

wyłącznie o dodatnich temperaturach

wyłącznie rozdzielonymi membraną

Pytanie 27

Wymienniki ciepła dzielimy ze względu na:

przeznaczenie na: skraplacze, chłodnice, wytwornice pary, podgrzewacze i parowniki

liczbę płynów na: jednoczynnikowe i wieloczynnikowe

kierunek przepływu płynów wzdłuż ścianki na: współprądowe, przeciwprądowe, krzyżowe i mieszane

zasadę działania na: przeponowe (rekuperatory), z wypełnieniem (regeneratory) i mieszalniki

Pytanie 28

Rekuperatory to urządzenia, w których:

z wyjątkiem rozruchu, zatrzymania i zmiany warunków pracy występują ustalone warunki pracy

mają wypełnienie z ciał o rozwiniętej powierzchni przejmowania ciepła

płyny wymieniające między sobą ciepło są rozdzielone metalową ścianką

płyny wymieniające między sobą ciepło są rozdzielone dobrze izolującą ścianką

Pytanie 29

Ponieważ niepewność obliczeniowej wartości współczynnika przejmowania ciepła dla wymiennika może osiągnąć nawet 30%:

projektuje się wymienniki z odpowiednio dużą rezerwą z punktu widzenia niezawodności działania, tzw. overdesign

przyjmuje się w obliczeniach współczynniki wyznaczone doświadczalnie i wykorzystuje się programy symulacyjne do numerycznej mechaniki płynów, tzw. CFD

zawsze przyjmuje się przewymiarowanie na poziomie 30%(50%)

ignoruje się ten parametr podczas projektowania wymiennika

Pytanie 30

Czynniki, które powinny być uwzględnione przy prawidłowym doborze i projektowaniu wymiennika ciepła to:

materiał i szybkość przepływu ciepła

koszt, rozmiar i waga

żadne z powyższych

rodzaj wymiennika i moc pompowania

Pytanie 31

Zasady projektowania wymienników ciepła:

ruch czynników zorganizować tak, aby powierzchnia wymiany ciepła była najmniejsza

wartość współczynnika przenikania ciepła powinna być możliwie najmniejsza

materiałochłonność nie ma znaczenia

materiałochłonność powinna być możliwie najmniejsza

Pytanie 32

Uwzględniając kosztochłonność wymiennika ciepła, wskaż zdania prawdziwe:

im większe oporu przepływu, tym mniejsza praca pompowania

im większa prędkość czynników w wymienniku, tym większa praca pompowania i zużycie energii

im mniejsza praca pompowania tym większe koszty eksploatacyjne i zużycie energii

im mniejsze zużycie materiałów do produkcji wymiennika, tym wyższe koszty wytworzenia wymiennika

Pytanie 33

Wraz ze wzrostem ciśnienia temperatura wrzenia wody:

nie zmienia się

rośnie

maleje

na każde 100 m n.p.m. spada o 0,6 oC

Pytanie 34

Parowanie występuje na granicy faz:

ciecz-para, gdy ciśnienie pary wodnej jest mniejsze niż ciśnienie nasycenia cieczy w danej temperaturze

ciało stałe-ciecz, gdy ciśnienie pary wodnej jest większe niż ciśnienie nasycenia w cieczy w danej temperaturze

ciało stałe-ciecz, gdy ciśnienie pary wodnej jest mniejsze niż ciśnienie nasycenia w cieczy w danej temperaturze

ciecz-para, gdy ciśnienie pary wodnej jest większe niż ciśnienie nasycenia w cieczy w danej temperaturze

Pytanie 35

Wrzenie:

to proces niezależny od ciśnienia

występuje na granicy faz ciało stałe-ciecz, gdy ciecz ma kontakt z powierzchnią utrzymywaną w temperaturze dostatecznie powyżej temperatury nasycenia cieczy

na szczycie Mount Everest wystąpi przy niższej temperaturze niż w Lublinie

jest gwałtownym parowaniem w całej objętości

Pytanie 36

Typowa krzywa wrzenia (zależność gęstości strumienia ciepła od gradientu temperatury) składa się kolejno z następujących procesów:

konwekcja naturalna, wrzenie pęcherzykowe, wrzenie przejściowe, wrzenie błonowe (filmu pary)

konwekcja swobodna, wrzenie błonowe, parowanie, wrzenie pęcherzykowe

wrzenie błonowe, wrzenie przejściowe, konwekcja wymuszona, parowanie

parowanie, wrzenie błonowe, konwekcja wymuszona, punkt Leidenfrosta

Pytanie 37

Krytyczny (maksymalny) strumień ciepła zgodnie z krzywą wrzenia:

występuje w punkcie Leidenforsta

nie występuje, gdyż krzywa wrzenia nie osiąga maksimum

występuje między fazą wrzenia przejściowego i błonowego

występuje między fazą wrzenia pęcherzykowego i przejściowego

Pytanie 38

Podczas wrzenia w objętości:

chropowatość nie wpływa na intensywność wrzenia

promieniowanie i konwekcja negatywnie wpływają na siebie, powodując, że całkowity przepływ ciepła jest mniejszy niż ich suma

przepływ ciepła nie zależy od liczby aktywnych miejsc nukleacji (powstawania pęcherzyków)

nie zachodzi przepływ ciepła przez promieniowanie

Pytanie 39

Formy kondensacji to:

pęcherzykowa

kroplowa

błonkowa

przejściowa

Pytanie 40

Kondensacja kroplowa na powierzchni ciała stałego:

to jeden z najskuteczniejszych mechanizmów przepływu ciepła

szybkość przepływu ciepła jest większa niż dla czystego promieniowania

nie ma problemu z utrzymaniem jej w warunkach przemysłowych

pozwala osiągnąć bardzo duże współczynniki przenikania ciepła

Pytanie 41

Przykłady procesów ruchu masy:

procesy adsorpcji

procesy nawilżania powietrza

rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń w atmosferze lub wodzie

usuwanie kwaśnych składników gazów spalinowych

Pytanie 42

Z prawa Ficka wynika, że dla mieszanin dwuskładnikowych i procesów ustalonych gęstość strumienia dyfuzji danego składnika jest

zależna od kinematycznego współczynnika dyfuzji

zależna od kinematycznego współczynnika lepkości

niezależna od gradientu stężenia tego składnika

proporcjonalna do gradientu stężenia tego składnika

Pytanie 43

Przykładowe wymienniki masy to:

ekstraktory i suszarki

żadne z powyższych

aparaty membranowe i do bezprzeponowego chłodzenia wody

kolumny rektyfikacyjne i absorpcyjne

Pytanie 44

Wilgotność powietrza można zmierzyć:

termohigrometrem

psychrometrem

higrometrem

jednym termometrem

Pytanie 45

Ruch ciepła a ruch masy:

w ruchu masy powierzchnia wymiany ciepła jest sztywna

w ruchu ciepła strumień ciepła wymieniany między fazami jest niematerialny

w ruchu masy powierzchnia wymiany ciepła faluje i zmienia kształt

w ruchu ciepła strumień ciepła wymieniany między fazami materialny

Twój wynik: Przepływ ciepła i masy

Twój wynik