soalan 1 - web viewsaturated steam enters a turbine with velocity 20 m/s with specific entalphy...

PMM/JKM/J2006/SESI JULAI2009

SOALAN 1 / QUESTION 1

a) Nyatakan 5 kuantiti asas berdasarkan unit antarabangsa (SI) beserta unitnya.

Give 5 basic quantities according to Standard Unit (SI) including the units.

(5 markah)

b) Berikan perbezaan di antara istilah-istilah berikut:

Give differentiation of these terms:

i) Sistem / system

ii) Sempadan / Limit

iii) Sekeliling / surrounding

(6 markah)

c) Sejenis gas sempurna mempunyai jisim 2 kg dan isipadu 0.05 m3 pada

tekanan 2.51 bar dan suhu 50°C. Tentukan nilai R. Haba sebanyak 200 KJ

diperlukan untuk memanaskan 1 kg gas tersebut dari suhu 50°C ke 450°C

pada tekanan tetap. Hitungkan nilai haba tentu pada tekanan tetap dan haba

tentu pada isipadu tetap. Hitungkan juga perubahan tenaga dalam dan kerja

luar yang dilakukan ketika proses pemanasan.

A perfect gas with mass 2 kg and volume 0.05 m3 at pressure 2.51 bar and

temperature 50°C. Determine R value. Heat at 200 KJ is needed to heat up 1 kg of

the gas from 50°C to 450°C at constant pressure. Calculate specific heat at constant

pressure and specific heat at constant volume. Calculate also internal energy

changes and outside work during the heat up process

(14 markah)

- 2/7 -



a) Nyatakan perbezaan di antara pengembangan politropik dengan

pengembangan adiabatik.

Give differentiation between polytrophic expansion and adiabatic expansion.

(4 markah)

b) Sebanyak 0.25 kg udara pada tekanan 7.1 bar dan isipadu tentunya 0.2

m3/kg di kembangkan secara boleh balik menurut hukum PV1.2 = pemalar

sehingga isipadunya menjadi 5 kali ganda isipadu asal. Sekiranya Cv = 0.720

KJ/KgK dan Cp=1.006 KJ/KgK, hitungkan:

0.25 kg of air at pressure 7.1 bar and specific volume 0.2 m3/kg is reversibly

expanded according to law PV 1.2 = constant up until the volume become 5 times

original volume. If Cv = 0.720 KJ/KgK and Cp=1.006 KJ/KgK, calculate:

i) Lakarkan proses ini pada gambarajah P-V

Sketch this proses in P-V diagram

(4 markah)

ii) Isipadu asal

Original volume

(5 markah)

iii) Isipadu akhir

Final volume

(2 markah)

iii) Tekanan akhir

Final pressure

(6 markah)

iv) Kerja yang dilakukan oleh bendalir

Work carried out by gas

(4 markah)

- 3/7 -



a) Nyatakan persamaan aliran mantap / sekata.

Give constant/laminar flow equation.

(4 markah)

b) Terangkan jenis-jenis proses alir

Explain types of flow processes

(8 markah)

c) Stim panas lampau memasuki sebuah turbin dengan halaju 20 m/s serta

mempunyai entalpi tentu 3025 KJ/Kg dan keluar di bahagian keluaran

dengan halaju 50 m/s dan entalpi tentu 2595 KJ/kg. Haba yang dipindahkan

ke sekeliling oleh stim ialah 35 KJ/kg. Kirakan nilai kerja turbin.

Saturated steam enters a turbine with velocity 20 m/s with specific entalphy 3025

KJ/kg and exit with velocity 50 m/s with specific entalphy 2595 KJ/kg. Transferred

heat to surrounding of steam is 35 KJ/kg. Calculate work done by the turbine.

(13 marks)

- 4/7 -



a) Berikan 3 sebab utama mengapa stim digunakan secara meluas sebagai

ejen kerja dalam sesuatu kitar.

Give 3 main reasons why steam is widely used as work agent in one cycle.

(6 markah)

b) Lengkapkan jadual di bawah dengan berpandukan jadual stim

Complete below table reffering to steam table.

P (bar) T (°C) v u h S

3 133.5 0.6057 UA hB Sc

3 200 VD UE 2866 SF

20 300 VG 2774 hH SI

(9 markah)

c) Kirakan nilai entalphi dan entrophi bagi stim pada tekanan 24 bar dan suhu

350°C.

Calculate entalphy value and entrophy value for steam at pressure 24 bar

and temperature 350°C.

(10 marks)

- 5/7 -



a) Nyatakan DUA (2) contoh enjin haba

Give TWO (2) examples thermal engine

(4 markah)

b) Satu kitaran piawai udara melalui proses di mana pemindahan haba berlaku

pada tekanan tetap. Pada awal proses tekanannya adalah 2 bar, suhu 25°C

dan isipadu 0.1 m3. Jika suhu pada akhir proses adalah 2155°C dan

isipadunya 0.8 m3, hitungkan:

One cycle standard air through a heat transfer process at constant pressure. At the

beginning of process, the pressure is 2 bar, temperature 25°C and volume 0.1 m3. If

final temperature at end of process is 2155°c and volume 0.8 m3. Calculate:

i) Jisim udara / Air mass

ii) Perubahan entropi / Entrophy changes

iii) Haba yang dipindahkan / Heat transferred

iv) Kerja yang dilakukan / Work carried out

Diberi untuk udara , Cp = 1.005 KJ/kgK dan R = 0.287 KJ/kgK

Given for air, Cp = 1.005 KJ/kgK and R = 0.287 KJ/kgK

(16 markah)

c) Lakarkan proses dalam S5 (b) di atas dalam satu rajah T-s yang

menunjukkan pengaliran haba.

Sketch process in S5 (b) above in T-s diagram to show heat flow.

(5 markah)

- 6/7 -



a) Lakarkan kitaran carnot pada rajah T-s dan nyatakan proses-proses yang

terlibat di dalam kitaran tersebut.

Sketch carnot cycle in T-s diagram and state the processes that involved in the

cycle.

(5 markah)

b) Sebuah loji stim beroperasi dalam kitar Rankine dengan tekanan pemeluwap

0.1 bar. Loji ini mempunyai nisbah kerja sebanyak 99.5% dan jumlah kerja

yang terhasil oleh turbin ialah 880 kj/kg. Dari keadaan tersebut, kirakan:

A steam plant operates in Rankine cycle with steaming pressure 0.1 bar. This plant

having work ratio 99.5% and total work generated by the turbine is 880 kj/kg. From

that conditions, calculate:

i) Nilai tekanan dalam unit bar pada bahagian masuk turbin jika stim

yang memasuki turbin dalam keadaan tepu kering.

Pressure value in bar at entrance of turbibe if steam enter the turbine is dry

saturated.

ii) Haba yang diterima oleh dandang.

Heat received by boiler.

iii) Kecekapan kitaran

Cycle efficiency

iv) Lakarkan proses pada rajah T-s

Sketch process in T-s diagram.

(20 markah)

- 7/7 -

soalan 1 - web viewsaturated steam enters a turbine with velocity 20 m/s with specific entalphy...

Documents