Feladat: 1223. matematika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Füzet: 1903/december, 68. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Fizikai jellegű feladatok, Feladat, Gőzgépek, gőzturbinák
Hivatkozás(ok):Feladatok megoldásai: 1904/április: 1223. matematika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Egy gőzgép adatai a következők: a gőzhenger belső átmérője 2r=60,96cm, a dugattyú útja l=120,00cm, a gőz túlnyomása p=10atm. A gép magas nyomású, sűrítője nincs, tehát a fáradt gőz a légkörbe pufog ki. Ha a gép expansio nélkül működnék, akkor a dugattyú percenként n=40-szer végezné tértimenetét (ide-oda). A gép azonban expansióval dolgozik és pedig úgy, hogy a mikor a dugattyú útjának 13 részét megtette, akkor vezérmű elzárja a gőzt. Ebben az esetben a dugattyú járása valamivel lassúbb, nevezetesen percenként n'=32 tértimenetet végez. Tegyük továbbá fel, hogy az expansiókor a nyomás egyenletesen száll le a 10atm. túlnyomásról a 0atm. túlnyomásra. A gép fűtőszerkezete olyan, hogy 1kg szén elégetésével a=9,5kg vízgőzt bírunk fejleszteni. 1kg 11 atmosferás gőz térfogata v=190dm3;1atm.=1,033kg súly cm2-enként; 1Calória=427m kg;1kg kőszén 7500Calória meleget ád. A gép expansio nélkül való működését (α) esetnek, expansiós működését (β) esetnek fogjuk nevezni.
1. Hány kgsúly a dugattyúra működő nyomóerő a teljes túlnyomás esetében?
2. Hány kg vízgőzt használ fel óránként α és β esetben ?
3. Hány kg kőszenet fogyaszt óránként α és β esetben?
4. Hány (HP)i az elméleti hatásképesség a két esetben?
5. Minthogy az elméletileg számított energiamennyiségnek egy része belső súrlódási munka révén elveszik, úgy hogy ennek az energiának csak 70%-a alakul át külső munkává (mechanikus hatásfoka: 70%) hány (HP)e az effectív hatásképesség mindkét esetben?
6. Hány kg kőszén ad 1Óra(HP)e-t a két esetben? (Vagyis hány kg kőszén elégetése szükséges ahhoz, hogy 1(HP)e1 órán keresztül fenntartassék?)
7. Hány % a gazdasági hatásfok? (Vagyis az elégetett kőszén energiájának hány %-a alakul át effectív munkává?)