สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท...

22
243 สัปดาห์ที13 หน่วยที6 เรื่อง วัฏจักรดีเซล

Transcript of สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท...

Page 1: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

243

สปดาหท 13 หนวยท 6

เรอง วฏจกรดเซล

Page 2: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

244

แผนการจดการเรยนรแบบมงเนนสมรรถนะอาชพ และบรณาการตามหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง

/ ผล 5 มต / นโยบาย 3 D และ 11 ด 11 เกง รหสวชา 3101-2002 วชา งานสนดาปภายใน หนวยท 6 ชอหนวย วฏจกรดเซล

ชอเรอง จ านวน3 ชวโมง

6.3 กระบวนการ 3-4 กระบวนการขยายตวแบบอะเดยมาตคคามกฎ PV k = Cของวฏจกรดเซล 6.4 กระบวนการ 4-1 กระบวนการปลอยหรอคายความรอนออกในชวงปรมาตรคงทของวฏจกรดเซล

1. สาระส าคญ 1. เปนการขยายตวแบบอะเดยมาตตาามกฎPV k = C ความดนลดลงจาก P3มาเปน P4 อณหภมลดลงจาก T3 มาเปน T4 ปรมาตรเพมขนจาก V3 ไปเปน V4 เอนโทรบคงทเทาเดม S3= S4 2. เปนการปลอยหรอคายความรอนออกในชวงปรมาตรคงทปรมาตรคงทเทาเดมท V4 = V1ความดนลดจาก P4 มาเปน P1อณหภมลดจาก T4 มาเปน T1เอนโทรปลดจาก S4มาเปน S1

2. สมรรถนะประจ าหนวยการเรยนร 1. อธบายความหมายกระบวนการขยายตวแบบอะเดยมาตของวฏจกรดเซลไดอยางถกตอง 2. ค านวณหาดวามรอนทปอนขาระบบของวฏจกรดเซลไดอยางถกตอง 3. ค านวณหาความดนสงสดของวฏจกรดเซลไดอยางถกตอง 4. ค านวณหาอณหภมของวฏจกรดเซลไดอยางถกตอง 5. อธบายความหมายของกระบวนการปลอยหรอคายความรอนออกในชวงปรมาตรคงทไดอยางถกตอง 6. ค านวณหาความรอนทคลายออกจากระบบของวฏจกรดเซลไดอยางถกตอง

3. จดประสงคการเรยนร

3.1 จดประสงคทวไป 1. นกศกษาสามารถอธบายความหมายกระบวนการขยายตวแบบอะเดยมาตไดอยางถกตอง 2. นกศกษาสามารถค านวณหาความรอนทปอนขาระบบของวฏจกรดเซลไดอยางถกตอง 3. นกศกษาสามารถหาค านวณหาความดนสงสดของวฏจกรดเซลไดอยางถกตอง 4. นกศกษาสามารถค านวณหาอณหภมของวฏจกรดเซลไดอยางถกตอง 5. นกศกษาสามารถอธบายความหมายของกระบวนการปลอยหรอคายความรอนออกในชวงปรมาตร

คงทไดอยางถกตอ

Page 3: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

245

3.2 จดประสงคเชงพฤตกรรม 1. สามารถค านวณหาความรอนทปอนขาระบบของวฏจกรดเซลไดอยางถกตอง 2. สามารถค านวณหาความดนสงสดของวฏจกรดเซลไดอยางถกตอง 3. สามรถค านวณหาอณหภมของวฏจกรดเซลไดไดอยางถกตอง

4. เนอหาสาระการสอน/การเรยนร 4.1 ดานความร -กระบวนการสนดาปภายในของวฏจกรดเซล

4.2ดานทกษะหรอปฏบต

- การค านวณหาคางานสทธ, ประสทธภาพทางความรอน ,ความดนยงผลเฉลย 4.3ดานคณธรรม/จรยธรรม/จรรยาบรรณ/บรณาการเศรษฐกจพอเพยง

- ความมวนย : การแตงกาย , การตรงตอเวลา -ความรบผดชอบ : ท างานเสรจทนตามเวลาท ก าหนด - ความสนใจใฝร : มความสนใจในการหาความรเพมเตม , การกระตอรอรนทจะเรยนร - ความมมนษยสมพนธ : ยอมรบความคดเหนผอน - ความอดทน อดกลน : มสตควบคมอารมณไดด - ความซอสตยสจรต : ไมน าผลงานผอนมาแอบอางเปนของตน - การประหยด : ใชวสดทเหมาะสมกบงาน , ปดไฟฟา ทกครงทเลกใช - ความกตญญกตเวท : อาสาชวยเหลอและถอของชวยคร –อาจารย

Page 4: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

246

5. กจกรรมการเรยนการสอนหรอการเรยนร

ขนตอนการสอนหรอกจกรรมคร ขนตอนการเรยนหรอกจกรรมของผเรยน

ขนน าเขาสบทเรยน (10 นาท ) 1. ครทบทวนวฏจกรออตโต ขนการสอน (60 นาท) 1. ครวาดแผนภาพและทบทวนสมการของวฏจกร

ดเซล 2. ครอธบายความหมายกระบวนการขยายตว

แบบอะเดยมาตคตามกฎ ของวฏจกรดเซล 3. ครอธบายความหมายกระบวนการปลอยหรอคาย

ความรอนออกในชวงปรมาตรคงทของวฏจกรดเซล

4. ครสาธตตวอยางของวฏจกรดเซลจ านวน 1 ขอ 5. ครเปดโอกาสใหชกถามขอสงสย ขนพยายาม(80 นาท) 1. ครใหนกศกษาฝกปฏบตวาดแผนภาพและเขยน

สมการของวฏจกรดเซล 2. ครใหท าแบบฝกหดท 6.2จ านวน 1 ขอ

ขนสรป ( 30 นาท ) 1. ครใหสงฝกหด 2. ครเฉลยแบบฝกหด 3. ครสรปเนอหาเพมเตม

1. ผเรยนทงชน แสดงความคดเหนตามหวขอทคร

ซกถาม 1. ผเรยนตงใจฟงการบรรยายและจดบนทกเนอหาจาก

ค าบรรยายใสสมด 2. ผเรยนตงใจฟงการบรรยายและจดบนทกเนอหาจาก

ค าบรรยายใสสมด 3. ผเรยนตงใจฟงการบรรยายและจดบนทกเนอหาจาก

ค าบรรยายใสสมด 4. ผเรยนตงใจฟงการบรรยายและจดบนทก 5. ผเรยนซกถามขอสงสย

1. ผเรยนฝกปฏบตวาดแผนภาพและเขยนสมการของ วฏจกรดเซล

2. ผเรยนท าแบบฝกหดท 6.2 จ านวน 1ขอ 1. ผเรยนน าแบบฝกหดมาสง 2. ผเรยนทราบเฉลย 3. ผเรยนทงหมดตงใจฟง

Page 5: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

247

6. สอการเรยนการสอน/การเรยนร

6.1 สอสงพมพ - หนงสองานสนดาปภายใน - เอกสารประกอบการสอน

6.2 สอโสตทศน - 6.3 สอของจรง -

7. แหลงการเรยนการสอน/การเรยนร 7.1 ภายในสถานศกษา

- ตกวทยบรการ - หองสมดชมรมวชาชพชางยนต - หอง Internet ชางยนต

7.2 ภายนอกสถานศกษา

- หองสมดมหาวทยาลยมหาสารคาม - หองสมดมหาวทยาลยราชภฎมหาสารคาม - ราน Internet

8. งานทมอบหมาย 8.1 กอนเรยน - 8.2ขณะเรยน - ใหผเรยนจดค าอธบาย ประกอบการบรรยายของคร - ใหผเรยนท าแบบทดสอบ

Page 6: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

248

8.3หลงเรยน - ใหผเรยนเฉลยแบบทดสอบ - ใหผเรยนไปศกษา เรองวฏจกรดเซลมาลวงหนา

9. ผลงาน/ชนงาน ทเกดจากการเรยนรของผเรยน -

10. เอกสารอางอง ชนะชย กสภาร. เครองยนตสนดาปภายใน. พมพครงท8, กรงเทพฯ: โรงพมพชวนพมพ

มนตร พรณเกษตร.เทอรโมไดนามกส.พมพครงท2, กรงเทพฯ:วทยพฒน

รงสรย ใจเขอนแกว.เครองยนตสนดาปภายในและภายนอก. พมพครงท7, กรงเทพฯ: ซเอดยเคชน

วนจ นวาศะบตร.การวเคราะการสนดาป. พมพครงท7, กรงเทพฯ:โรงพมพเจรญธรรม,2527

ศรณรงค ตทองค า. คาคงทสากลของกาซ.พมพครงท5, กรงเทพฯ:ส านกพมพพ.เอด,2524

11. การบรณาการ/ความสมพนธกบรายวชาอน

วชา เทอรโมไดนามกส

12. หลกการประเมนผลการเรยน 12.1 กอนเรยน - สงเกตจากค าถาม ของผเรยน 12.2ขณะเรยน

- สงเกตจากค าถาม ของผเรยน 12.3หลงเรยน

- แบบทดสอบ

Page 7: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

249

13. รายละเอยดการประเมนผลการเรยน 13.1คะแนนระหวางภาคเรยน รอยละ 80 ไดจาก - แบบทดสอบหลงเรยน รอยละ 20 - ใบงาน รอยละ 20 - การปฏบตงานกลม รอยละ 30 - แบบฝกหด รอยละ 10 13.2คะแนนคณธรรมและ จรยธรรม รอยละ 20 ไดจาก - ความตรงตอเวลา รอยละ 5 - ความมระเบยบ วนย รอยละ 5 - ความรบผดชอบ รอยละ 5 - ความซอสตย รอยละ 5 การประเมนผล น าคะแนนทไดจากการวดผลมาประเมน โดยยดหลกเกณฑการประเมนผลของวทยาลยเทคนคมหาสารคาม ซงก าหนดดงน

อตราคะแนน ระดบคะแนน

80 – 100 4.0 75 – 79 3.5 70 – 74 3.0 65 – 69 2.5 60 – 64 2.0 55 – 59 1.5 50 – 54 1.0 0 – 49 0

Page 8: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

250

แผนการสอน หนวยท6 หนาท 1

วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท13

ชอหนวยวฏจกรดเซล จ านวน 3ชวโมง

วฏจกรดเซล (Diesel cycle)

วฏจกรนตงเพอชอตามนกประดษฐ ชอ Rudolph Diesel (ค.ศ. 1858 – 1913) ซงไดจดทะเบยนสทธบตรไวในเยอรมน เราไดประดษฐระบบการท างานของเครองยนตแบบใชหวฉดส าหรบฉดน าเชอเพลง โดยครงแรกใชถานหนเผาไหมภายในกระบอกสบ แตในทสดไดเกยวมาใชเชอเพลงเหลว ซงเรยกกนทวไปวา เครองยนตดเซล วฏจกรนด าเนนไปดงน

P

V

2 3

4

1qout

qin

Vmin V3 Vmax

S =

S =

( ) P-V

T

S

qin

qout

P =

V =

23

4

1

( ) T-S

กระบวนการ 1 – 2 จดเตรยมอะเดยบาตรก ตามกฎ PVk = C

ความดนเนองจาก P1ไปเปน P2

อณหภมเรมจาก T1ไปเปน T2

ปรมาตรลดลงจาก V1 มาเปน

เอนโทรบเพมขนจาก S1= S2

กระบวนการ 2 – 3 รบความรอนโดยความดนคงท

ความดนคงทเทาเดมท P2 =P3

อณหภมเพมขนจาก T2ไปเปน T3

ปรมาตรเพมขนจาก V2 ไปเปน V3

เอนโทรบเพมขนจาก S2= S3

Page 9: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

251

แผนการสอน หนวยท6 หนาท 2 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท13 ชอหนวยวฏจกรดเซล จ านวน 3 ชวโมง

กระบวนการ 3–4 ขยายตวแบบจะเดยมาตคคามกฎ PV k = C

ความดนลดลงจาก P3มาเปน P4

อณหภมลดลงจาก T3 มาเปน T4

ปรมาตรเพมขนจาก V3 ไปเปน V4

เอนโทรบคงทเทาเดม S3= S4 กระบวนการ 4-1 เปนการปลอยหรอคายความรอนออกในชวงปรมาตรคงท ปรมาตรคงทเทาเดมท V4 = V1 ความดนลดจาก P4 มาเปน P1 อณหภมลดจาก T4 มาเปน T1 เอนโทรปลดจาก S4มาเปน S1 กระบวนการจดครบรอบวตถจกรซงกายกลบมาอยในสภาวะเดมจากรป ถาไมจดการขยายตวแกสภาวะ 4 โดยปลอยใหการขยายตวอยางสมบรณถงสภาวะ 5 แลวการจะกลบมาทสภายะ 1 ไดกตอเมอระบายความรอนออกไป ณ ความดนคงทถก 5 มา 1 กระบวนการนแสดงไวในรปดวยเสนประ จากจด 1 2 3 5 สอวฏจกรความดนคงทและเมอสดสวน 1 4 5 ออกเสยจะไดเปนวฏจกรดเซล

เมอจ าเอาวฏจกร 1 2 3 4 มาวเคราะหโดยสมมตวา P1 , V1และ T1 เปนตวททราบคาแลว จะไดดงน

สภาวะ 1 จดนทราบวา P1 , V1และ T1 แลว

สภาวะ 2 สมมตวาทราบอตราสวนปรมาตร 2

1

VV

หา T1 2

1

TT

= 1

1

2

k

V

V

T2 = T1

1

2

1

k

V

V = T11k

vr …………………….1

Page 10: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

252

แผนการสอน หนวยท6 หนาท 3 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท13 ชอหนวยวฏจกรดเซล จ านวน 3 ชวโมง

เมอ rv = 2

1

VV

อตราสวนปรมาตร

P2 = P2

k

V

V

2

1 ……………………….2

สภาวะ 3 เมอ P3 = P2เพราะวาความดนคงทเทาเดม

หา T3 3

3

TV

= 2

2

TV

T3 = T22

3

VV

= 2

3

VV

T11k

vr

T3 = rcT11k

vr ………………………………….....3

เมอให rc= 2

3

VV

ซงเปน Cut – off ratio

สภาวะ 4 3

4

TT

= 1

4

3

k

V

V

แต 4

3

VV

= 1

T3

VV 4

เพราะวา V4 = 14V จะไดวา

1

3

VV

=1

2

2

3

VV

VV

= 1vr

rc

ดงนน T4kV4 = T3

vr

rc = T1rc1k

vr 1

1

k

v

k

r

rc

จาก P4kV4 = P3 V3

k

P6 = P3

k

V

V

4

3

P4 = P3

k

vr

rc

Page 11: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

253

แผนการสอน หนวยท6 หนาท 4 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท13 ชอหนวยวฏจกรดเซล จ านวน 3 ชวโมง

งานทท าในหนงรอบวฏจกรค านวณไดดงน กระบวนการ 2 – 3 และ 3 – 4 เปนการขยายตว งานทไดเปน + กระบวนการ 1 – 2 เปนการวดตว งานทเกดขน –

งานสทธใน 1 วฏจกร = ผลบวกของงานทเกดขนระหวางกระบวนการ Wnet = พนทไดเสน 2 – 3 + พนทใตเสน 3 – 4 พนทใตเสน 1 – 2

=P2 (V3 – V2) + 1

VPPP 4433

- 1r

VPVP 2222

Wnet = P2 (V3 – V2) + 1r

VPVP()VPVP( 11224433

= m R (T3 – T2) + 1r

mR

[(T3 – T4) – (T2 – T1)]

Wnet = m R (T3 – T2) + 1r

)TT()TT( 1243

หรอจะหางานไดจาก งานทท า = ความรอนทไดรบ – ความรอนภายนอก ความรอนทไดรบเกดในกระบวนการ 2 – 3

qin = Cp (T3 – T2)

ดงนน Wnet= m Cp (T3 – T2) - m Cv (T4 – T1) ------- 3

หรอจะหางานไดอกวธหนง คอ

ประสทธภาพเชงความรอน th = Wnet

qin

Wnet = ความรอนทไดรบ th

Wnet = m Cp (T3 – T2) th ------------- 4

Page 12: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

254

แผนการสอน หนวยท6 หนาท 5 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท13 ชอหนวยวฏจกรดเซล จ านวน 3 ชวโมง

การหาประสทธภาพเชงความรอน

th = 1 – ไดรบความรอนท

ระบายออกความรอนท

= 1 – )TT(mC)TT(mC

23p

14v

th = 1 – )TT(r

)TT(

23

14

------------- 5

ซงเปนคาประสทธภาพเชงความรอนในเทอมอณหภม แทนคาอณหภมเหลานในเทอมของอณหภม ลงในสมการ 5 จะได

th = 1 – )rTrT(r

TT.1r

v11r

v1

11r

= 1 – )1(r.Tr

)1(T1r

v

r1

th = 1 –)1(rr 1r

v

1

------------- 6

ส าหรบชวง Constont pressure process 2 – 3

qin = h3 – h2

ส าหรบในชวง Constraint Volume procure 4 – 1

qout = U4 – U1

Page 13: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

255

แผนการสอน หนวยท6 หนาท 6 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท13 ชอหนวยวฏจกรดเซล จ านวน 3 ชวโมง

ตวอยางท 6.2เครองยนตดเซลมาตรฐานอากาศมอตราสวนการอดเทากบ 18 : 1และอตราสวนคตออฟ2:1ก าหนดใหทจดเรมตนจงหวะอดอากาศมอณหภม 26.8 °Cและความดนเทากบ 93 kpa

ก. อณหภมสงสด

ข. ความรอนปอนเขา

P

V

2 3

4

1qout

qin

Vmin V3 Vmax

S =

S =

( ) P-V rv= 18 , rc = 2 , T1= 26.8+273.2 = 300 K , P1 = 93 kpa

กระบวนการ (1-2) เปนกระบวนการอดตวแบบไอเซนทรอปก

T2 = T1V1k−1

V2 = T1 (rv)k-1

= 293.2 K (20)0.4 = 971.7 K - 273 = 698.5 °C ตอบ

P2

P1 = rv

K

P2 = P1(rv)k = 93 kpa (18)1.4 = 5319.42 kpaหรอ 5.319 Mpa

Page 14: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

256

แผนการสอน หนวยท6 หนาท 7 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท13 ชอหนวยวฏจกรดเซล จ านวน 3 ชวโมง

กระบวนการ (2-3) เปนกระบวนการรบความรอนภายใตความดนคงท

P2V2

T2 =

P3V3

T3

V2

T2 =

V3

T3

T3 = V3T2

V2

= 2 (953.2 K) = 1906.4 K - 273.2 = 1633.2 °C

qin = Cp (T3-T2) = 1.0035 kJ/kg.K (1633.2 – 953.3 ) K = 682.279 kJ/kg ตอบ กระบวนการ (3-4) เปนกระบวนการขยายตวแบบไอเซนทรอปก

T4 = T3( rck−1

rv)

= 1906.4 K( 20.4

18)

= 791.6 K-273 = 518.42 °C ตอบ กระบวนการ (4-1) เปนกระบวนการถายความรอนทงภายใตปรมาตรคงท

qout = Cv(T4-T1)

= 0.7165 kJ/kg.K (791.6 – 300) K = 352.22 kJ/kg ตอบ งานสทธของวฏจกร Wnet = qin - qout = 682.27 - 352.22 kJ/kg = 330.05 kJ/kg ตอบ

Page 15: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

257

แผนการสอน หนวยท 6 หนาท 8

วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท13

ชอหนวยวฏจกรดเซล จ านวน 3 ชวโมง

ประสทธภาพทางความรอนของวฏจกร th, Otto = Wnet

qin

= 330.05 kJ/kg

682.27 kJ/kg

= 0.483 (48.3 %) ตอบ ความดนยงผลเฉลยของวฏจกร

V1 = RT1

P1

= (0.287

kJ

kg.K) (300 K)

93 kPa = 0.925 m3/kg ตอบ

V2 = V1

rv

= 0.925 m3/kg

18 = 0.051 m3/kg ตอบ

mep = Wnet

V1−V2

= 330.05kJ/kg

0.925−0.051 m3 /kg

= 377.63 kPa ตอบ

Page 16: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

258

แผนการสอน หนวยท6 หนาท 9

วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท13

ชอหนวยวฏจกรดเซล จ านวน 3 ชวโมง

แบบฝกหด วฎจกรดเซลมาตรฐานอากาศ มอตราสวนการอดเทา 20:1 อณหภมสงสดและต าสดเทากบ 1500 °C กบ 20 °Cและความดนสงสดของวฏจกรเทากบ 50 bar

ก. ความรอนทปอนเขาของวฏจกร

ข. ความรอนทคายออกของวฏจกร

ค. ประสทธภาพทางความรอนของวฏจกร

ง. ความดนยงผลเฉลยของวกจกร

Page 17: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

259

แผนการสอน หนวยท 6 หนาท 10 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท12

ชอหนวยวฏจกรดเซล จ านวน 3 ชวโมง

เฉลยแบบฝกหด วฎจกรดเซลมาตรฐานอากาศ มอตราสวนการอดเทา 20:1 อณหภมสงสดและต าสดเทากบ 1500 °Cกบ 20 °Cและความดนสงสดของวฏจกรเทากบ 50 bar ก.ความรอนทปอนเขาของวฏจกร ข.ความรอนทคายออกของวฏจกร ค.ประสทธภาพทางความรอนของวฏจกร ง.ความดนยงผลเฉลยของวกจกร

ก) ความรอนทปอนเขาของวฏจกร Cp = 1.0035 kJ/kg.K , Cv = 0.7165 kJ/kg.K

R = 0.285 kJ/kg.Kและ K = 1.4

โดยท P2 = P3= 50 bar , T1 = 20 + 273.2 = 293.2 K , T3= 1500 + 273.2 = 1773.2 K, rv= 20

P

V

2 3

4

1qout

qin

Vmin V3 Vmax

S =

S =

( ) P-V กระบวนการ (1-2) เปนกระบวนการอดตวแบบไอเซนทรอปก

T2 = T1V1k−1

V2 = T1 (rv)k-1

= 293.2 K (20)0.4 = 971.7 K - 273 = 698.5 °C ตอบ

Page 18: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

260

แผนการสอน หนวยท 6 หนาท 11 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท13

ชอหนวยวฏจกรดเซล จ านวน 3 ชวโมง

กระบวนการ (2-3) เปนกระบวนการรบความรอนภายใตความดนคงท

qin = Cp (T3-T2) = 1.0035 kJ/kg.K (1773.2 – 971.7 ) K = 804.21 kJ/kg ตอบ กระบวนการ (3-4) เปนกระบวนการขยายตวแบบไอเซนทรอปก

rc = V3

V2 = T3

T2

= T3

T2 = 1773.2 K

971.7 K

= 1.82

T4 = T3( rck−1

rv)

= 1773.2 K( 1.820.4

20)

= 679.7 K-273 = 406.5 °C ตอบ กระบวนการ (4-1) เปนกระบวนการถายความรอนทงภายใตปรมาตรคงท

qout = Cv (T4-T1) = 0.7165 kJ/kg.K (679.7 – 293.2) K = 276.9 kJ/kg ตอบ งานสทธของวฏจกร Wnet = qin - qout = 804.21 - 276.98 kJ/kg = 527.23 kJ/kg ตอบ ประสทธภาพทางความรอนของวฏจกร th, Otto = Wnet

qin

= 527.23 kJ/kg

804.21 kJ/kg

= 0.655 (65.55 %) ตอบ

Page 19: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

261

แผนการสอน หนวยท 6 หนาท 12 วชา งานเครองยนตสนดาปภายใน สอนครงท13

ชอหนวยวฏจกรดเซล จ านวน 3 ชวโมง

ความดนยงผลเฉลยของวฏจกร

P2

P1 = rv

K

P1 = P2

rv1.4

= 50

201.4

= 0.754 bar

V1 = RT1

P1

= (0.287

kJ

kg.K) (293.2 K)

50 𝑥 102kPa = 1.116 m3/kg ตอบ

V2 = V1

rv

= 1.116 m3/kg

20 = 0.055 m3/kg ตอบ

mep = Wnet

V1−V2

= 527.23 kJ/kg

1.116−0.055 m3 /kg

= 504.52 kPa ตอบ

Page 20: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

262

บนทกผลหลงการจดการเรยนรแบบมงเนนสมรรถนะอาชพและบรณาการตามหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง/ ผล 5 มต / นโยบาย 3 D และ 11 ด 11 เกง

รายการ ระดบการปฏบต

5 4 3 2 1

ดานการเตรยมการสอน 1.จดหนวยการเรยนรไดสอดคลองกบวตถประสงคการเรยนร 2. ก าหนดเกณฑการประเมนครอบคลมทงดานความร ดานทกษะ และดานจตพสย 3. เตรยมวสด-อปกรณ สอ นวตกรรม กจกรรมตามแผนการจดการเรยนรกอนเขาสอน ดานการจดกจกรรมการเรยนร 4. มวธการน าเขาสบทเรยนทนาสนใจ 5. มกจกรรมทหลากหลาย เพอชวยใหผเรยนเกดการเรยนร ความเขาใจ 6. จดกจกรรมทสงเสรมใหผเรยนคนควาเพอหาค าตอบดวยตนเอง 7. นกเรยนมสวนรวมในการจดกจกรรมการเรยนร 8. จดกจกรรมทเนนกระบวนการคด ( คดวเคราะห คดสงเคราะห คดสรางสรรค ) 9. กระตนใหผเรยนแสดงความคดเหนอยางเสร 10. จดกจกรรมการเรยนรทเชอมโยงกบชวตจรงโดยน าภมปญญา/บรณาการเขามามสวนรวม 11. จดกจกรรมโดยสอดแทรกคณธรรม จรยธรรม 12. มการเสรมแรงเมอนกเรยนปฏบต หรอตอบถกตอง 13. มอบหมายงานใหเหมาะสมตามศกยภาพของผเรยน 14. เอาใจใสดแลผเรยน อยางทวถง 15. ใชเวลาสอนเหมาะสมกบเวลาทก าหนด ดานสอ นวตกรรม แหลงการเรยนร 16. ใชสอทเหมาะสมกบกจกรรมและศกยภาพของผเรยน 17. ใชสอ แหลงการเรยนรอยางหลากหลาย เชน บคคล สถานท ของจรง เอกสาร สออเลกทรอนกส และอนเทอรเนต เปนตน

ดานการวดและประเมนผล 18.ผเรยนมสวนรวมในการก าหนดเกณฑการวดและประเมนผล 19. ประเมนผลอยางหลากหลายและครบทงดานความร ทกษะ และจตพสย 20. คร ผเรยน ผปกครอง หรอ ผทเกยวของมสวนรวม ในการประเมน หมายเหต ระดบการปฏบต5= ปฏบตดเยยม 4= ปฏบตด 3= ปฏบตพอใช 2 = ควรปรบปรง 1 = ไมมการปฏบต

รวม

คาเฉลย

Page 21: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

263

บนทกหลงสอนปญหา และแนวทางแกปญหา ปญหาทพบ แนวทางแกปญหา

ดานการเตรยมการสอน

…………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

……………………………………………………. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

ดานการจดกจกรรมการเรยนร

…………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

…………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

ดานสอ นวตกรรม แหลงการเรยนร

…………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

…………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

ดานการวดและประเมนผล

…………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

…………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

ดานอนๆ (โปรดระบเปนขอๆ) …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

…………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

ลงชอ ........................................................................ครผสอน

(....................................................................) ต าแหนง ....................................................................... ............../.................................../...................

Page 22: สัปดาห์ที่ 13 - Pattayatech · ครูให้ท าแบบฝึกหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที

264

บนทกการนเทศและตดตาม

วน-เดอน-ป เวลา รายการนเทศและตดตาม ชอ-สกล ผนเทศ ต าแหนง